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SUBDIRECCION DE GESTION AMBIENTAL GRUPO DE RECURSOS HIDRICOS

Convenio Interadministrativo entre la CVC (No. 011) y la Universidad del Valle

CARACTERIZACION DEL RIO CAUCA Y TRIBUTARIOS TRAMO SALVAJINA - LA VIRGINIA

INFORME EJECUTIVO

UNIVERSIDAD DEL VALLE
FACULTAD DE INGENIERIAS Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente
Santiago de Cali, Abril de 2001

Copia No Controlada
CVC

Proyecto de Modelación del Río Cauca Informe Ejecutivo

11 IINNTTRROODDUUCCCCIIOONN El Río Cauca es uno de los ríos más importantes del país. Presenta una longitud total de 1350 Km y una cuenca hidrográfica aproximada de 63300 Km2. Nace al sur del país en el Páramo de Sotará en el Macizo Colombiano, departamento del Cauca, y desemboca en el Brazo de Loba en el Río Magdalena, departamento de Bolívar, al norte del país. El Río Cauca brinda grandes beneficios a los departamento que recorre, como son, Cauca, Valle del Cauca, Quindío, Risaralda, Caldas, Antioquia, Córdoba, Sucre y Bolívar. En su cuenca se encuentran asentados cerca de 183 municipios de estos departamentos. La cuenca hidrográfica del Río Cauca es de especial importancia para el país y, en particular, para el occidente colombiano. Aquí se encuentra la industria azucarera colombiana, buena parte de la zona cafetera, las zonas de desarrollo minero y agropecuario de Antioquia y el bajo Cauca y un sector importante de la industria manufacturera del país. El tramo comprendido entre la represa de La Salvajina, en el departamento del Cauca, y La Virginia, en el departamento de Risaralda, de 460 Km de longitud, corresponde a la zona de interés del Proyecto de Modelación del Río Cauca. La zona oriental de la planicie del Río Cauca en el departamento del Valle del Cauca presenta una mayor amplitud que la occidental, posiblemente originada por el mayor aporte de sedimentos provenientes de la cordillera Central, los cuales forman abanicos de poca pendiente, presionando el río hacia el oeste. La vertiente oriental de la cordillera Occidental y la vertiente occidental de la cordillera Central presentan un alto grado de intervención; los sectores con vegetación natural son escasos, con dedicación preferencial para la agricultura. El Río Cauca y los tributarios son intervenidos y aprovechados de manera intensa para numerosos propósitos: generación de energía, extracción de materiales del lecho, uso del agua para diferentes propósitos (agrícola, doméstico e industrial), drenaje de aguas residuales domésticas, agrícolas e industriales, pesca, recreación, etc. A pesar de estos grandes beneficios, si el manejo del Río Cauca y sus tributarios no es el más adecuado se pueden originar serios problemas, como inundaciones, avalanchas, colapso de estructuras y contaminación del agua. Estas intervenciones, como lo enseña la experiencia, en un cauce aluvial como el Río Cauca afectan las condiciones y características del río, tanto localmente como aguas arriba y aguas abajo de los sitios intervenidos. Con el propósito de minimizar los efectos adversos que se pueden originar debido a la construcción de nuevas estructuras, es necesario estimar mediante estudios en modelos hidráulicos (matemáticos, generalmente), la respuesta del río a estas obras. Para llevar a cabo la implementación del modelo matemático es fundamental, como primer paso, efectuar la

Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle

1 Copia No Controlada CVC


caracterización actualizada de los diferentes aspectos y parámetros físicos, geométricos y de calidad del agua del Río Cauca y sus tributarios. Para llevar a cabo la caracterización del Río Cauca y sus tributarios se realizó el análisis de la evolución espacial y temporal de las diferentes características y parámetros hidráulicos, morfológicos, sedimentológicos y fisico-químicos y bacteriológicos del agua. También se analizó la situación actual de los distintos aspectos y parámetros del Río Cauca y sus tributarios. Finalmente se efectúo la evaluación de la información disponible orientada a la elaboración de las bases de datos para los propósitos de calibración, verificación y aplicación al Río Cauca de un sistema de modelación matemática. El objetivo fundamental de este documento es presentar los resultados más destacados de los estudios de caracterización de las condiciones hidrológicas, hidráulicas, sedimentológicas, morfológicas y de calidad del agua del Río Cauca y sus tributarios.

Para el desarrollo de este estudio se recopiló, clasificó y sistematizó la información relacionada con los diferentes aspectos físicos de interés en la zona de estudio. Para el efecto, se visitaron los centros de documentación de entidades como CVC, IGAC, INGEOMINAS, EPSA, IDEAM, CINARA, EMCALI y UNIVALLE. Se generaron las bases de datos que permiten identificar de manera rápida, los principales documentos con información de interés para el proyecto, resúmenes esquemáticos de información hidrológica, velocidades, niveles, pendientes, granulometría, tipos de fondo, rugosidad, transporte de sedimentos y geometría del cauce, bibliografía disponible, bibliografía consultada y cartografía disponible. La información recopilada se sistematizó y clasificó en dos períodos, considerando para ello la puesta en operación del embalse de Salvajina en Enero de 1985 (principal estructura construida sobre el Río Cauca en el tramo en estudio): período Pre- Salvajina y período Post- Salvajina. Para el análisis de la calidad del agua del Río Cauca y sus tributarios se sistematizó y analizó la información recopilada a partir de 1985, con lo cual se dispone de un período de 15 años de registros después de la puesta en operación de Salvajina. Se estima que la entrada en operación de la represa de La Salvajina en 1985 ha representado una variación importante en la calidad del agua del Río Cauca.




22 CCAARRAACCTTEERRIISSTTIICCAASS GGEENNEERRAALLEESS DDEE LLAA ZZOONNAA DDEE EESSTTUUDDIIOO

2.1 EL RIO CAUCA La cuenca hidrográfica del Río Cauca se destaca en el contexto nacional como un lugar estratégico, pues en ella se localizan la industria azucarera, buena parte de la zona cafetera, las zonas de desarrollo minero y agropecuario de Antioquia y el Bajo Cauca, un sector significativo de la industria manufacturera del Occidente colombiano, dos de las ciudades más pobladas del país y tres de las consideradas intermedias, permitiendo contabilizar fácilmente cerca de unos 10`000000 de habitantes, lo cual representa aproximadamente el 25 % de la población total del país. El Río Cauca, principal afluente del Río Magdalena, tiene una longitud de 1350 Km y una hoya hidrográfica de unos 63300 Km2 . Se puede dividir en cuatro tramos: Alto Cauca, Valle del Cauca, Cauca Medio y Bajo Cauca (Cuadro No. 1 y Figura No. 1).

Cuadro No. 1 Cuencas Hidrográficas Tributarias del Río Cauca

Zona Area Parcial (Km2)

Area Acumulada (Km2)

Alto Cauca 5451 5451 Valle del Cauca 19349 24800 Cauca Medio 19750 44550 Bajo Cauca 18750 63300


3

Figura No. 1 PERFIL GENERAL DE LA CUENCA DEL RIO CAUCA

Copia No Controlada CVC


2.2 TRAMO DE ESTUDIO SALVAJINA – LA VIRGINIA

El tramo de estudio va desde la represa de Salvajina hasta el municipio de La Virginia, con una longitud aproximada de 460 Km, en su gran mayoría dentro de la zona de jurisdicción de la CVC en el departamento del Valle del Cauca y un corto tramo en departamento del Cauca (Figura No. 2). La planicie en la que el río discurre presenta una altura que varía entre 900 y 1000 msnm, con materiales de fondo compuestos principalmente por depósitos aluviales


4

Figura No. 2 CUENCA DE DRENAJE DEL VALLE DEL RIO CAUCA

CONVENCIONES

Cuenca de drenaje del Río Cauca

Zona en estudio

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OCEANO ATLANTICO

FIGURA No 3.1 CUENCA DE DRENAJE DEL RIO CAUCA

VENEZUELA

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0 100 200 300 400

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En el recorrido los afluentes más importantes sobre la margen derecha, donde el valle es más amplio, son los ríos Ovejas, Palo, Amaime, Guadalajara, Tuluá, Bugalagrande y La Vieja; sobre la margen izquierda los tributarios más destacados son los ríos Timba, Jamundí, Riofrío, Cañaveral y Risaralda. Características Climáticas La cuenca del Río Cauca en la zona del Valle del Cauca, debido a su posición en la zona de mayor insolación, presenta un clima tropical que se caracteriza por temperaturas relativamente altas y uniformes durante todo el año, razón por la cual no es posible identificar estaciones térmicas. También se caracteriza por la presencia de períodos o estaciones de diferente pluviosidad en el año. La franja comprendida entre las latitudes 0° y 10° N y las longitudes 75° y 80° W transporta aire muy húmedo proveniente del océano Pacífico, con presencia de brisa marina que penetra al Valle del Cauca a través del boquerón del Madroñal y por un sitio cercano a la población de Bolívar. En la zona del valle geográfico del Río Cauca las tendencias de variación que presentan en promedio las temperaturas máximas, medias y mínimas a escala mensual, se pueden considerar uniformes durante todo el año. La duración del brillo solar presenta una tendencia de variación anual: mayor en los meses secos y menor en los húmedos. En relación con la humedad relativa los valores promedios varían entre el 65% y el 90%. La mayor parte de las lluvias en la región del Valle del Río Cauca es de origen convectivo u orográfico. Entre el 80 y 90% de las grandes lluvias ocurren en las tres primeras horas de las tormentas. Existen dos períodos de bajas precipitaciones (Enero - Febrero y Junio - Septiembre) y dos de altas precipitaciones (Marzo – Mayo y Octubre – Diciembre). El promedio anual de lluvias varía entre 800 y 3800 mm. Hidrología El Río Cauca y sus más importantes tributarios presentan un régimen de caudales directamente ligado al régimen de pluviosidad con dos períodos secos y dos húmedos. El caudal medio en la estación Juanchito es 274 m3/s, mientras que en las estaciones Suárez y La Virginia, localizadas al inicio y al final del tramo en estudio, los caudales medios son 126 m3/s y 531 m3/s, respectivamente. La construcción de la represa de La Salvajina varió el régimen de caudales, especialmente en épocas de estiaje, y en menor medida en períodos de invierno.




La mayor parte de los tributarios pueden clasificarse como torrentes con respuestas críticas a lluvias cortas e intensas. Geología La fosa tectónica del Valle del Cauca se desarrolló durante el Cretácico Inferior o antes. Las rocas más antiguas (metasedimentos del grupo Cajamarca) se presentan en los flancos de las cordilleras Central y Occidental. Sobre éstas se depositaron, en contacto irregular, las rocas del grupo Diabásico, y posteriormente se depositaron los sedimentos terciarios que posteriormente se plegaron, dejando por último los sedimentos cuaternarios y recientes del Valle. Aspectos Ambientales La problemática ambiental de la zona de estudio puede resumirse así: presencia de áreas degradadas por uso inadecuado del suelo, contaminación hídrica por aguas servidas de los centros urbanos, complejos industriales y agropecuarios, extracción de materiales del lecho del río, disminución de caudales para atención del consumo humano en corto plazo, deterioro del suelo por la explotación minera, procesos de deforestación y, en general, diferentes tipos de impactos negativos, producto de la actividad humana en su conjunto.

Colector central de aguas residuales domésticas de la ciudad de Cali Navegación La historia de la navegación en el Río Cauca se remonta de forma oficial al año 1883, cuando se creó la Sociedad de Navegación del Río Cauca. Posteriormente en 1904 se creó la Compañía de Navegación del Río Cauca y en 1911 se organizó la Compañía Fluvial de Transporte. El arribo del ferrocarril y los automotores hacia 1927 hizo que las empresas navieras fueran perdiendo importancia y la navegación en el río entrara en decadencia hasta la época actual.




Flota Naviera del Río Cauca en las primeras décadas del Siglo XX Explotación del Río La extracción de materiales del fondo del río (arenas y gravas finas) en el tramo Salvajina – La Virginia constituye un aspecto importante a considerar. Durante el recorrido de reconocimiento realizado en Enero de 1998 se identificaron 39 dragas, 4 paladragas y 9 malacates en operación, muchos de ellos sin autorización ni registros de rendimientos. Información de la CVC que data de 1996 mostró que el sector con mayor volumen de extracción fue el de Hormiguero – Juanchito. En el año 1979 el volumen anual estimado de material explotado en el tramo Suárez – La Virginia fue de 788.400 m³ (Universidad del Valle - CVC, 1980).

Draga típica en el Río Cauca Extracción manual de materiales de fondo en el Río Cauca

En relación con las captaciones de agua (bocatomas laterales, estaciones de bombeo y derivaciones) en Enero de 1998 se inventariaron 260, con un caudal total estimado de 64 m3/s.




Las mayores extracciones se producen en el distrito de riego del RUT (Roldanillo – La Unión – Toro, con alrededor de 8000 l/s), en Puerto Mallarino (6400 l/s para el acueducto de la ciudad de Cali) y en el Ingenio Riopaila (5000 l/s). Con relación a la actividad pesquera, el Cuadro No. 2 muestra el fuerte decrecimiento en la actividad como consecuencia probablemente del deterioro en la calidad del agua. Este deterioro también ha llevado a que las actividades recreativas en el río prácticamente hayan desaparecido.

Cuadro No. 2 Producción Pesquera en el Río Cauca.

Año Pescadores

(Un.) Producción Pesquera

(Ton.) 1973 1215 1822.5 1976 800 1200.0 1978 684 960.3

FUENTE: Estudio Morfológico del Río Cauca (Universidad del Valle-CVC, 1980). Planicies de Inundación El Río Cauca en su recorrido a lo largo del Valle del Cauca se desborda periódicamente en el tramo Timba - La Virginia, ocasionando daños y pérdidas económicas considerables, debido a las inundaciones de las tierras adyacentes a sus márgenes, las cuales son aprovechadas para fines de agricultura y ganadería. En el Cuadro No. 3 se presentan las áreas inundadas durante la creciente de Noviembre – Diciembre de 1988 (CVC, 1989).

Cuadro No. 3 Areas Inundadas Noviembre – Diciembre de 1988

Sector Area Inundada (Ha)

Porcentaje del Area Total Inundable (%)

Q. San Pedro - Río Tuluá 765.6 92.8 Río Guadalajara - Q. San Pedro 761.8 91.6 Ac. Quintana – Río Bugalagrande 755.5 87.4 Ricaute – Río Pescador 306.3 85.1 Q. La Negra – Río Piedras 301.6 73.1 Río Frío – Madrigal 268.8 66.0 Q. La Herradura – Ricaute 265.6 58.0 R. Sonso – R. Guadalajara 193.7 58.0 El Espinal – Hato Viejo 183.6 58.0 Chimbilaco 144.6 57.8 Total 3947.1 78.0

La CVC tiene identificadas 82945 hectáreas afectadas directa o indirectamente por las inundaciones producidas por el río Cauca. El 18.2 % del área afectada por inundaciones está dedicada a pastos y el resto a cultivos agrícolas distribuidos entre cultivos temporales y




permanentes. Estos últimos representan el 51.1%, dedicados especialmente a la caña. Los cultivos temporales que ocupan mayor extensión son en su orden: la soya, el sorgo y el algodón.

Panorámica de las Zonas Inundadas en Enero de 1997

Río Cauca desbordado a la altura del puente Mediacanoa (margen derecha)

Cultivos en el Valle del Río Cauca El Cuadro No. 4 ilustra las tendencias en la distribución y uso de la tierra para los diferentes tipos de cultivos en la zona plana del Valle del Cauca desde Timba hasta La Virginia, lo cual es un indicativo de cómo se ha ido extendiendo la frontera agrícola y la presión que ésta ejerce sobre la demanda de agua.

Cuadro No. 4 Distribución Superficial del Uso de la Tierra en la Zona Plana del Valle

Area (Ha) Tipo de Cultivo Año 1955 Año 1984 Arroz 13000 14000 Maíz 12000 18000 Frijol 9000 2000 Algodón - 10000 Sorgo - 60000 Soya - 45000 Otros 3000 5000

Cultivos Temporales

Subtotal 37000 154000 Caña de azúcar 49000 130000 Cacao 13000 1000 Varios 11000 11000

Cultivos Permanentes

Subtotal 73000 142000 Utros Usos Pastos 215000 75000 Tierras no utilizadas 70000 24000 Total 395000 395000

FUENTE: Salvajina: El Parto de una Quimera (CVC, 1985).




33 GGEEOOMMOORRFFOOLLOOGGIIAA El valle del Río Cauca se constituye en una gran unidad morfológica regional de planicie aluvial desarrollada por la dinámica del río durante el período cuaternario, delimitado por las cordilleras Occidental y Central. A lo largo del valle se encuentran afloramientos de diversos macizos rocosos conformados por diferentes tipos de rocas que constituyen controles litológicos y restringen la movilidad horizontal del cauce. A lo largo del río también se encuentra un estrato aparentemente resistente a la erosión, denominado usualmente caliche. Esta capa podría constituirse en un posible control, al menos temporalmente, evitando procesos de degradación del lecho y erosión de las bancas en algunos sectores del río. La dinámica del río desarrolla diferentes grados de erosión en las bancas, lo cual ha obligado a que se efectúen diversos tipos de obra de protección. A causa de esta erosión y del desplazamiento y progresión de los meandros el río presenta cierta movilidad horizontal. Sin embargo, la sinuosidad ha permanecido sin mayores variaciones en las últimas décadas. Considerando la alta sinuosidad de la mayoría de los tramos y los porcentajes elevados de carga de lavado transportados, el Río Cauca puede considerarse como un cauce de carga en suspensión en gran parte de su recorrido.

3.1 GEOLOGIA REGIONAL El valle del Río Cauca corresponde a una fosa tectónica (bloque hundido) entre las cordilleras Occidental y Central (bloques levantados). Geológicamente la margen oeste de la cordillera Central corresponde a las rocas ígneas efusivas y sedimentarias de los períodos Jurásico - Cretácico y Terciario, respectivamente. El bloque elevado de la cordillera Occidental está compuesto por rocas metasedimentarias y sedimentarias volcánicas marinas. La fosa del valle o bloque hundido tiene un basamento ofiolítico y rocas volcánicas sobre el cual reposan rocas sedimentarias continentales Terciarias. El centro del Valle está compuesto por un amplio y grueso relleno aluvial Cuaternario, formado por enormes conos aluviales coalescentes que descienden de las dos cordilleras, debido a la actividad tectónica y depósitos aluviales desarrollados por el mismo Río Cauca y sus tributarios. La fosa está limitada al oriente por el sistema de fallas de Romeral y al occidente por el sistema Cauca. La Figura No. 3 muestra un corte geológico generalizado del valle del Río Cauca (línea Yumbo Potrerillo).




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3.2.1 U Medianaño 198efectuó desarrolmovilidse realizde mane En el Rdeposicdinámicprocesoconstitude unaprincipaformaci

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Figura No. 3 CORTE GEOLOGICO GENERALIZADO DEL VALLE DEL RIO CAUCALínea Yumbo – Potrerillo

NALISIS GEOMORFOLOGICO DEL VALLE DEL RIO CAUCA

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nidades Geomorfológicas

te la interpretación de las fotografías aéreas del IGAC del año 1957 a escala 1:20000 y del 6 a escala 1:10000, en una franja aproximada de 2 kilómetros a lo ancho del río, se la identificación, delimitación y descripción de las diferentes unidades geomorfológicas ladas a lo largo del valle del Río Cauca y una aproximación a la interpretación de la ad del cauce a través del tiempo. Adicionalmente, entre el 27 y el 31 de Enero de 1998 ó un recorrido por el Río Cauca desde Suárez hasta La Virginia, que permitió identificar ra muy general algunas geoformas típicas del valle.

ío Cauca existen dos factores principales generadores de geoformas, como son: las formas ionales y las formas erosionales. Ambos factores están relacionados íntimamente con la a fluvial desarrollada por el Río Cauca. Las formas deposicionales son el resultado de un constructivo de depositación sobre la superficie terrestre. Los paisajes resultantes yen la mayoría de las geoformas presentes en el área. Las formas de erosión, por tratarse zona plana, se limitan a las producidas por las corrientes en el cauce del río, lmente en los meandros. Tanto la erosión como el depósito están involucrados en la ón de los meandros.

e Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle

11 opia No Controlada CVC


Controles y Depósitos Aluviales y Coluviales Los controles son rocas generalmente duras o poco meteorizadas que se extienden desde la cordillera Central y Occidental y alcanzan a aflorar en las orillas del Río Cauca ejerciendo un control litológico en las zonas donde éstas aparecen. A lo largo del valle del Río Cauca se encuentran afloramientos de diferentes macizos rocosos que controlan la sinuosidad del río. Se observan controles litológicos en los siguientes sectores: la Base Militar de Suárez sobre la margen derecha; aguas abajo de Suárez, hacia el sector conocido como el kilómetro 28 en la margen derecha; en el tramo Tablanca – La Bolsa; en el tramo Paso de la Torre – Roldanillo sobre la margen izquierda; en el tramo Roldanillo – La Virginia sobre ambas márgenes; antes de la desembocadura del Río Chanco sobre la margen izquierda; a unos 600 metros antes del puente de Anacaro y aguas abajo del mismo; antes de la desembocadura del Río Catarina sobre la margen izquierda; después de la desembocadura del Río La Vieja sobre la margen derecha; y, después de La Virginia, en donde el río se encañona formando los rápidos de La Virginia. Los depósitos aluviales y coluviales delimitados en el Río Cauca se describen en el Cuadro No. 5

3.2.2 Procesos de Erosión en las Márgenes del Cauce Principal Sobre las orillas del Río Cauca la dinámica de la corriente desarrolla diferentes grados de erosión que dependen de la composición litológica y de la posición de la orilla con respecto a la forma meándrica del río. Más del 60% de las curvas están siendo afectadas por algún grado de erosión que es mucho mayor que la erosión que afecta los taludes ubicados en tramos rectos y curvas internas, alcanzando tramos hasta de 400 m de longitud.

Meandros típicos del Río Cauca

La erosión es crítica en el tramo entre Tablanca y Juanchito. El proceso puede ser una manifestación de la intensa explotación de materiales de arrastre a que está siendo sometido el cauce en este sector, produciendo además, la casi total ausencia de playas aluviales que normalmente se forman sobre la parte interna de las curvas del río.




Cuadro No. 5 Depósitos Aluviales y Coluviales del Río Cauca Depósitos Definición Características Río Cauca

Barras y Playas aluviales Q1

Las barras son depósitos acumulados generalmente inestables y emergen en épocas de aguas bajas y medias

Las playas aluviales desarrolladas en el Río Cauca sobre el lado interno de las curvas de meandros son de poca extensión debido a la intensa extracción de materiales de arrastre en el río. Las islas o barras de material aluvial se presentan esporádicamente y se encuentran en medio del cauce del río, en su mayoría se encuentran ubicadas en las curvas internas del cauce y actualmente están siendo explotadas para materiales de construcción.

Depósitos de pantanos aluviales y zonas pantano-sas permanentes Q2

Los pantanos aluviales son depósitos acumulados en las llanuras de inundación, después de los albardones naturales. Las zonas pantanosas permanentes son áreas más bajas que el nivel general del valle, con abundancia de lagunas circulares pequeñas sin desagüe, nacientes y ciénagas

Se presentan como consecuencia de la proximidad de la tabla de agua en una zona limitada por el albardón natural del Río Cauca

Cauces antiguos abandonados y tapones arcillosos Q3

Los cauces antiguos abandonados son antiguos lechos de ríos y arroyos. Los tapones arcilloso se forman en un cauce abandonado y aíslan una laguna semilunar, la cual se conoce comúnmente como madrevieja

Las madreviejas se presentan a todo lo largo del Río Cauca y los tapones arcillosos se encuentran asociados sólo a las entradas y salidas de las madreviejas

Albardones Naturales Q4

Son crestas bajas paralelas al curso del río, pierden altura y pendiente a medida que se alejan del mismo

Pueden tener un ancho de 1500 m o más, su mayor altura se presenta cerca al cauce del río. Estas geoformas son las más comunes y extendidas a todo lo largo del valle del Río Cauca

Zonas resecadas y rellenos de cauce Q5

Las zonas resecadas son zonas de antiguos pantanos, resecadas e inundadas en varios períodos y finalmente secadas artificial o naturalmente. Los rellenos de cauce son depósitos en los cauces secos abandonados

Cauce aluvial y cauces secos en conos Q6

Los cauces aluviales son depósitos aluviales acumulados en las llanuras y márgenes de los ríos y arroyos. Los cauces secos son depósitos acumulados en los ríos que cruzan los conos

Todos los cauces naturales antes de la desembocadura en el Río Cauca y durante gran parte de su recorrido forman estos depósitos y su tamaño depende de la capacidad fluvial para transportar y depositar material

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Albardones Semilunares Q7

Bancos que se desarrollan en el lado interno de la curva de un meandro y crecen por adición lenta de sedimentos

Durante el recorrido realizado por el río no se logró identificar ni delimitar estas geoformas en toda su extensión. A menor escala es posible observar sobre las curvas internas depósitos menores correspondientes a barras aluviales semilunares y barras de punta, los cuales se depositan naturalmente debido a la pérdida de energía del río

Conos aluviales Qd

Son formas resultantes de la acumulación de los sedimentos transportados por corrientes fluviales procedentes de las altas vertientes, que encontraron una disminución marcada de la pendiente en las partes bajas de las montañas para su depositación

Los cauces que desembocan en el Río Cauca, desde Suárez hasta el Río Cali, no desarrollan conos aluviales y solo algunos, como el Río Palo, muestran depósitos muy pequeño. A partir de la desembocadura del Río Cali hacia el Norte se desarrollan estas geoformas que varían en tamaño, amplitud sobre el río, longitud, textura y composición. Se observan conos aluviales en las desembocaduras de los ríos Cali, Yotoco, Piedras, Riofrio y Catarina y en la quebrada Hato Viejo.

Depósitos coluviales Qc

Son depósitos constituidos por detritos acarreados dentro del valle por el lavado de las pendientes y mezclados en cantidades variables con el material del talud

Estos depósitos se presentan especialmente en el piedemonte de la cordillera y se observan en fotografías aéreas en aquellos sectores donde la cordillera está muy próxima al río

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Terrazas antiguas y explotaciones mineras a cielo abierto Em

Las terrazas son superficies topográficas que indican niveles de valles antiguos.

Algunas de estas geoformas son antrópicas. Corresponden a bancos de explotación por terraceo, además de algunas bermas de acceso a los frentes elaborados durante la explotación de oro aluvial en épocas pasadas. Se desarrollan sobre ambas márgenes y alcanzan hasta 4.0 m de altura.




La intensa erosión local afecta en su gran mayoría las curvas externas del río, especialmente en el tramo aguas abajo de la desembocadura del río Yumbo sobre la margen derecha y es debida al delta aluvial depositado por el río.

Aspecto de márgenes erosionadas en el Río Cauca

Como consecuencia de este proceso erosivo se han desarrollados diversos métodos de protección, implementándose en algunas de las curvas obras de protección como tablestacas metálicas y en madera, gaviones, espolones de cantos rodados, bloques de diabasa fresca que alcanzan tamaños hasta de 15 cm y bloques de roca o escombros seleccionados en la base de los taludes, y cultivos de pastos y caña brava. La gran mayoría de estas obras no han sido completamente efectivas.

3.2.3 El Caliche Se denomina caliche a ciertas capas que se forman cerca de la superficie o en la superficie, de composición básicamente calcárea y que afloran a lo largo del Río Cauca. Este tipo de afloramiento es muy común en las riberas del río y aflora en tramos cortos a lo largo del cauce. Las capas aparecen indistintamente sobre ambas márgenes del río a manera de taludes o sobre el límite agua–talud–lecho, como por ejemplo en el sector de Zanjón Oscuro y los Rápidos del Hormiguero. Dentro del estrato esta capa aflorante parece ser más resistente a la erosión, ya que no presenta claras evidencias de socavación lateral ni de fondo, pudiendo constituir un posible control geológico, con una mayor resistencia a la acción erosiva de la corriente que las presentadas por el resto de materiales del entorno. Este control puede ocurrir principalmente durante los flujos de bajas velocidades. Macroscópicamente el caliche se presenta como una corteza heterogénea, con cantos de diferentes tamaños y composiciones, embebidos en una matriz limo–arcillosa de color grisácea y pardusca y abundante materia orgánica. Se desconoce su continuidad lateral y longitudinal.




Estratos de Caliche en la desembocadura de Zanjón Oscuro

Durante el desarrollo del Proyecto PMC, Ingeominas realizó en Diciembre de 1999 un estudio petrográfico de sección delgada a muestras de caliche tomadas aproximadamente 1 Km aguas abajo de la desembocadura del Río Palo. Según el estudio este material corresponde a una roca sedimentaria denominada arenita arcósica lítica de grano fino, constituida por granos detríticos de tamaño variable desde arena fina hasta arcilla. La selección, en cuanto a tamaños dentro de este intervalo, es muy pobre, presentando un ligero dominio de la fracción de arena fina a muy fina. Los minerales esenciales que constituyen la roca son: cuarzo (35 %), feldespato (25 %) y fragmentos de roca (10 %). Las características texturales, tales como su pobre selección en cuanto a tamaño, composición y forma, sugieren transporte unidireccional poco prolongado en medio acuoso. La cementación se presenta por parches debidos a los óxidos férricos, lo cual indica que ocurre en condiciones superficiales (ricas en oxígeno) del sustrato sedimentario.

Detalle de los Rápidos del Hormiguero generados por la presenciade un extenso estrato de caliche en el fondo del río




3.2.4 Análisis Morfológico Comparativo del Río Cauca (Años 1977 y 1998) Para el estudio de la evolución morfológica del cauce, se subdividió el río en 10 tramos que, de acuerdo con un criterio cualitativo muestran cambios significativos, básicamente en cuanto a la sinuosidad del cauce se refiere. En el Cuadro No. 6 se presentan los límites de estos tramos y las características más importantes que permiten establecer la dinámica del río, en el cual se destacan los siguientes aspectos: • La variación de la relación ancho/profundidad en el período 1978-1998 es mínima, aunque el

ancho y la profundidad a banca llena en promedio se han reducido en 9.1 y 7.3 %, respectivamente. Esta disminución en el ancho y la profundidad media a banca llena podría ser una consecuencia de la disminución en los caudales registrados en este período debido al efecto regulador del embalse de Salvajina.

• El Río Cauca desarrolla diferentes grados de sinuosidad a lo largo de todo su cauce. En

términos generales, es posible afirmar que el patrón meándrico, no ha variado significati-vamente en el tiempo. Los mayores cambios han ocurrido en los tramos 2, 3 y 6 presentando un incremento en la sinuosidad. Esto se refleja en una disminución en el gradiente del cauce, especialmente en los tramos 2 y 3. En los demás tramos el incremento en la sinuosidad ha sido mucho menos importante.

Cuadro No. 6 Características Morfológicas del Río Cauca para los años de 1977 y 1998

Profundidad

(m) Ancho

(m)

Relación Ancho /

Profundidad

So (2)

(x10-4 m/m)Lc (4)

(Km) Sinuosidad(5)

Tramo(1) Abscisa

1998 1977 1998 1977 1998 1977 1998 1977

Lv (3)

(Km) 1998 1977 1998 1977

1 K2+870 K22+842 3.6 3.0 62.8 87.4 17.4 29.1 2.96 - 16.61 19.97 - 1.21 –

2 K22+842 K53+222 3.0 3.8 85.7 104.8 28.6 27.6 6.08 - 13.06 30.38 - 2.33 –

3 K53+222 K125+490 4.3 4.5 90.4 112.5 21.0 25.0 2.57 3.00 23.61 72.27 63.14 3.06 2.67

4 K125+490 K154+458 6.1 7.7 101.7 81.8 16.7 10.6 2.00 2.55 23.01 28.97 28.53 1.26 1.24

5 K154+458 K197+866 5.3 6.0 107.2 110.4 20.2 18.4 1.73 1.64 27.77 43.41 41.92 1.56 1.50

6 K197+866 K275+090 4.6 4.9 108.5 117.0 23.6 23.9 1.82 1.64 35.22 77.22 73.87 2.19 2.08

7 K275+090 K351+303 4.6 4.7 112.1 116.4 24.4 24.8 1.63 2.25 38.87 76.21 75.75 1.96 1.96

8 K351+303 K400+919 5.7 6.5 118.5 121.0 20.8 18.6 1.48 - 27.91 49.62 - 1.78 -

9 K400+919 K415+328 7.8 7.3 109.1 102.5 14.0 14.0 0.83 - 12.13 14.41 - 1.19 -

10 K415+328 K454+554 5.9 6.8 122.1 169.9 20.7 25.0 1.83 - 22.75 39.23 - 1.72 -

(1) Ver Figura No. 6 (4) Lc = Longitud del cauce (2) So = Pendiente del cauce (5) Sinuosidad = Lc/Lv (3) Lv = Longitud en línea recta entre los extremos del tramo




Patrón del Cauce De acuerdo con el porcentaje de carga de fondo los ríos aluviales pueden ser clasificados según Schumm (1968) como: (i) Cauce de Carga en Suspensión, cuando la carga de fondo es inferior al 3% de la carga total; (ii) Cauce de Carga Mixta, cuando la carga de fondo representa entre el 3 y el 11% de la carga total; y, (iii) Cauce de Carga de Fondo, si la carga de fondo representa más del 11% de la carga total. En el Cuadro No. 7 se presenta el transporte de sedimentos medido, indicando los porcentajes de las cargas de fondo y en suspensión con relación a la carga total.

Cuadro No. 7 Transporte de Sedimentos Medido

Estación Fecha

Caudal (m·3/s)

Carga de Fondo (Ton/día)

Carga Total en Suspensión

(Ton/día)

Carga Total (Ton/día)

Porcentaje Carga de

Fondo

Porcentaje Carga en

Suspensión I-26-81 111.0 115.1 288.8 403.9 28.5 71.5 I-27-81 107.0 108.8 409.4 518.2 21.0 79.0 I-28-81 106.0 108.9 502.7 611.6 17.8 82.2 I-29-81 111.0 137.9 925.0 1062.9 13.0 87.0 I-30-81 117.0 132.6 1813.2 1945.8 6.8 93.2

Tablanca

II-23-81 186.0 232.3 2974.9 3207.2 7.2 92.8 II-26-81 260.4 235.1 7669.8 7904.9 3.0 97.0 II-27-81 239.8 349.9 6367.7 6717.6 5.2 94.8 III-2-81 207.1 270.6 2741 3011.6 9.0 91.0 III-3-81 188.4 468.1 2054.9 2523 18.6 81.4 III-4-81 193.7 102.8 2537.1 2639.9 3.9 96.1 III-5-81 193.1 100.4 2441.5 2541.9 3.9 96.1 III-6-81 195.8 104.7 3438.7 3543.4 3.0 97.0 III-23-81 231.0 114.3 3310.8 3425.1 3.3 96.7 III-24-81 216.3 217.5 5072.9 5290.4 4.1 95.9 III-25-81 225.9 98.3 2005.7 2104 4.7 95.3 III-26-81 214.2 97.0 2292.3 2389.3 4.1 95.9

Navarro

III-27-81 268.8 146.4 12674.8 12821.2 1.1 98.9 II-10-81 177.9 117.7 3320.5 3438.2 3.4 96.6 II-11-81 181.24 52.1 11775.5 11827.6 0.4 99.6 II-12-81 160.4 30.9 3837.4 3868.3 0.8 99.2 III-9-81 311.4 147.4 9544.0 9691.4 1.5 98.5 III-11-81 320.2 127.4 8911.0 9038.4 1.4 98.6 III-12-81 354.6 102.1 13454.4 13556.5 0.8 99.2

Paso de la Torre

III-13-81 319.7 183.4 7145.3 7328.7 2.5 97.5 II-16-81 289.1 282.6 14636.7 14919.3 1.9 98.1 II-17.81 331.0 187.4 22248.5 22435.9 0.8 99.2 II-18-81 313.2 98.8 17769.5 17868.3 0.6 99.4 II-19-81 281.7 119.8 12546.4 12666.2 0.9 99.1 III-16-81 373.8 147.1 22532.4 22679.5 0.6 99.4 III-18-81 418.3 252.0 13027.2 13279.2 1.9 98.1

San Francisco

III-20-81 358.4 320.3 11901.4 12221.7 2.6 97.4 FUENTE: Estudio Morfológico del Río Cauca (Universidad del Valle-CVC, 1986).




El Río Cauca se puede clasificar en promedio como un cauce de carga de fondo en su parte alta, por cuanto en la estación Tablanca (K37+702) la carga de fondo media representa un porcentaje superior al 11 % de la carga total transportada. Las pendientes del cauce relativamente alta y el material grueso de fondo podrían explicar este comportamiento. Para el sector de la estación Navarro el río puede considerarse como un cauce de carga mixta, dado que la carga de fondo constituye entre el 3 y el 11 % de la carga total. Para las partes media y baja del tramo en estudio representadas por las condiciones sedimentológicas de las estaciones Paso de la Torre y San Francisco el río se puede clasificar como un cauce de carga en suspensión debido a que la carga de fondo no excede el 3% de la carga total. Dada la alta sinuosidad que presenta el río en la mayoría de los tramos, así como los elevados porcentajes de carga de lavado transportados, el río puede considerarse fundamentalmente como un cauce de carga en suspensión en la mayor parte de su recorrido, especialmente en los sectores medio y bajo del tramo Salvajina - La Virginia.





19

HHIIDDRROOLLOOGGIIAA El análisis del comportamiento hidrológico del Río Cauca, especialmente referido a la variación temporal y espacial de los niveles y los caudales, se realizó con base en la información hidrológica consignada en los Boletines Hidrológicos de la CVC y la información básica de las estaciones hidrométricas y disponibles en CVC. El régimen de caudales del Río Cauca y sus tributarios más importantes está directamente relacionado con el régimen pluvial, presentando dos períodos húmedos entre los meses de Abril - Junio y Octubre - Diciembre, un período seco entre los meses de Julio - Septiembre y un período de caudales bajos medios (Enero-Marzo). En promedio, los caudales máximos ocurren durante los meses de Noviembre y Mayo, mientras que los mínimos se presentan en los meses de Agosto y Septiembre. El régimen hidrológico del Río Cauca ha experimentado una variación, principalmente en sus caudales extremos, desde el año 1985 cuando entró en operación el embalse de Salvajina. Este cambio en el régimen de caudales y niveles es una consecuencia del efecto regulador del embalse y posiblemente de otros factores, tales como las variaciones climáticas, la deforestación en las cuencas tributarias y los cambios en el uso del suelo. Por otra parte, es importante destacar la diferencia en la extensión de los períodos de registro (Pre-Salvajina y Post-Salvajina), ya que sistemáticamente para todas las estaciones hidrométricas sobre el Río Cauca se dispone de un mayor número de registros hidrológicos en el período Pre-Salvajina. En la estación hidrométrica Juanchito el caudal promedio de los máximos anuales ha disminuido de 772.7 m3/s en el período Pre-Salvajina a 630.8 m3/s en el período Post-Salvajina, mientras que el caudal promedio de los mínimos anuales se incrementó de 77.1 m3/s en el período Pre-Salvajina a 109.8 m3/s en el período Post-Salvajina.

RELACIONES NIVEL-CAUDAL La relación Nivel de agua vs Caudal es empleada para convertir registros de niveles de agua en caudales. El Cuadro No. 8 muestra las regresiones calculadas y las fechas de expedición por parte de CVC de las curvas de calibración nivel-caudal para las estaciones hidrométricas ubicadas sobre el Río Cauca en la zona de estudio, y a su vez resume las características hidrológicas más importantes del mismo. La Figura No. 4 ilustra la curva de calibración obtenida para la estación Juanchito.


Cuadro No. 8 Resumen de las Características Hidrológicas más Importantes del Río Cauca

Caudal (m3/s)

Caudal Máximo Estimado (m3/s) Caudal Medio

Multianual

(m3/s)

Caudal Máximo

Instantáneo Histórico

(m3/s)

Caudal Mínimo

Instantáneo Histórico

(m3/s)

Curvas de Calibración Nivel-Caudal Vigentes

Porcentaje del Tiempo en que los Caudales Diarios son Igualados o Excedi-dos

Período de Retorno(años)

Post-Salvajina Post-Salvajina

Estación

Pre-Salv

Post-Salv Global Pre-

Salv Post-Salv

Pre-Salv

Post-Salv

Fecha de Expedic. Ecuación

10% 50% 90% 10 20 50

Salvajina 141.2 126.6 137 1070 698 18 21 - - - - - 634 683 746

Efluente - 126.0 126 - 478 - - - - 198 114 63 420 451 491

La Balsa 198.7 176.7 194 1360 707 35 18 96/03/01 Q = -0.18h² +198.09h – 214.10 276 160 99 625 691 776

Tablanca 198.9 179.5 187 853 666 42 20 89/02/01 Q = 31.43h² + 98.15h + 2.39 285 160 100 617 679 760

La Bolsa 238.2 205.7 225 763 762 44 48 96/07/18 Q = 1.71h² + 166.12h + 8.34 330 184 116 709 783 876

Hormiguero 269.7 249.3 266 1054 892 51 66 98/01/01 Q = -6.01h²+ 173.47h + 55.77 408 224 131 811 904 1024

Juanchito 276.8 258.8 274 1074 943 48 77 97/03/01 Q = 8.14h² + 70.03h + 45.08 428 228 140 853 948 1072

Mediacanoa 334.3 297.6 321 991 946 57 92 97/02/01 Q = 16.40h² + 18.83h + 55.61 492 263 158 860 947 1060

Guayabal 383.9 343.6 371 1244 1142 61 95 97/02/01 Q = 7.47h² + 99.04h + 51.90 585 302 168 998 1098 1228

La Victoria 390.6 348.6 378 1324 1152 63 104 97/02/01 Q = 7.67h²+7 1.57h +16.57 594 306 171 1003 1102 1230

Anacaro 418.1 360.1 399 1361 1227 75 109 97/02/01 Q = 9.27h² + 99.52h + 3.63 606 317 178 1061 1166 1302

La Virginia 551.6 472.3 531 2182 1861 87 126 93/01/01 Q = 26.52h² + 112.01h + 127.02 754 448 250 1564 1720 1923

(1) La curva de duración de caudales diarios en la estación Salvajina corresponde a todo el período de registros disponibles. Por consiguiente, los

caudales diarios indicados para los diferentes porcentajes de tiempo (10, 50 y 90 %) fueron extraídos de esta curva. (2) Para la estación La Virginia se dispone de la curva de duración de caudales mensuales, por lo cual los valores indicados corresponden a caudales

mensuales.

Co

pia N

o C

on

trolad

a CV

C


Figura No. 4 CURVAS DE CALIBRACION NIVEL – CAUDAL

RIO: CAUCA ESTACION: JUANCHITO VIGENTE DESDE: 99/03/01

Q = 8.14h2 + 70.03h + 45.08

0

200

400

600

800

1000

1200

0 1 2 3 4 5 6 7 8NIVEL DE MIRA h (m)

CA

UD

AL

Q (

m3 /s

)

CAUDALES MEDIOS MENSUALES MULTIANUALES Y MEDIOS MULTIA-NUALES Con base en los registros consignados en el Boletín Hidrológico de CVC del año 1996 se calcularon los caudales medios mensuales multianuales para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina. El histograma correspondiente a la estación Juanchito se consigna en la Figura No. 5. A partir de los histogramas de caudales medios obtenidos es posible realizar las siguientes observaciones: El Río Cauca presenta un régimen de caudales bimodal, con dos períodos de verano o de caudales bajos (Enero-Marzo y Julio-Septiembre) y dos de invierno o de caudales altos (Abril-Junio y Octubre-Diciembre). El rango de variación de los caudales medios mensuales multianuales en el período Post–Salvajina es menor al rango de variación del período Pre–Salvajina. Así, durante los meses de estiaje los caudales medios mensuales registrados en el período Post-Salvajina son superiores a los registrados en el período Pre-Salvajina y durante la época de invierno los caudales medios mensuales del período Pre-Salvajina son superiores a los caudales medios mensuales del período Post-Salvajina. El mayor efecto de regulación del embalse Salvajina se aprecia durante los períodos de invierno y en las estaciones ubicadas más próximas al embalse.


21



CA

UD

AL

(m3 /s

)

En la en lasy en lSalvadismiEn laaproxdel orSalvaefectolos ca

La Fig1998 año. EmínimcaudapresenhidrógEneroen 19

Escuel

C

Figura No. 5 HISTOGRAMAS DE CAUDALES MEDIOS MENSUALES MULTIANUALES

RIO: CAUCA ESTACION: JUANCHITO

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

MES

Período: Pre-Salvajina (1934 - 1984)

Período: Post-Salvajina (1985 - 1996)

Figura No. 6 se presentan los caudales medios multianuales para todo el período de registro estaciones hidrométricas ubicadas sobre el Río Cauca y sus tributarios. En el Cuadro No. 8 a Figura No. 7 se presentan los caudales medios multianuales del río para los períodos Pre-jina y Post-Salvajina. Los caudales medios multianuales del período Post-Salvajina han nuido aproximadamente en un 11 % con relación a los caudales del período Pre-Salvajina. parte alta de la zona de estudio (estación La Balsa) la variación de caudales es de imadamente 20 m3/s y en la parte baja (estación La Virginia) la diferencia de caudales es den de 80 m3/s. Este incremento en la variación de los caudales entre los períodos Pre-jina y Post-Salvajina a lo largo del cauce indica la influencia de factores adicionales al regulador del embalse de Salvajina, tales como, la deforestación de las cuencas tributarias, mbios en el uso del suelo, los fenómenos climáticos, etc.

VARIACION TEMPORAL DE LOS CAUDALES

ura No. 8 ilustra la variación inter-anual de caudales en la estación Juanchito en el período y 1999. Se aprecia el amplio rango de variación de caudales del Río Cauca a lo largo del n el año 1998 el caudal máximo (799.8 m3/s) se presentó el 23 de Noviembre, el caudal o (83.8 m3/s) el 3 de Febrero y el caudal medio fue de 240 m3/s. En el año 1999 el máximo

l fue de 966.2 m3/s y se presentó el 24 de Febrero; el caudal mínimo fue de 122.3 m3/s y se tó el 23 de Agosto y el caudal medio fue de 422.4 m³/s. Entre Mayo y Diciembre las rafas para los años 1998 y 1999 presentan comportamientos similares mientras que entre y Mayo los caudales difieren ampliamente de un año a otro, encontrando valores muy altos 98 y valores muy bajos en 1999.

a de Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle 22

opia No Controlada CVC


Figura No. 6 CAUDALES MEDIOS DEL RIO CAUCA Y SUS PRINCIPALES

TRIBUTARIOS

de Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle

23 Escuela

TULUA

CARTAGO

274 m /s3

3321 m /s

371 m /s3

378 m /s3

3399 m /s

Río Mediacanoa

Río Yumbo

150

200

0.3 m /s

0.8 m /s

0.8 m /s3.8 m /s

Río ArroyohondoRío Cali

3

3

0.83 m /s

0.8 m /s

Río Yotoco

Río Vijes

3

3

CALI

3

3

3

Río Chanco

Canal RUT

Río Risaralda

Río Pescador

Río Riofrío

Q. La Negra

Río Piedras

Q. Robledo

Q. S Francisco

Río Catarina

250

300

350

400

500Km

450

1.0 m /s

ROLDANILLO

6.7 m /s

0.7 m /s

0.96 m /s

0.8 m /s

3

3

3

3

3.0 m /s

0.84 m /s3

LA VIRGINIA

4.2 m /s

26.8 m /s

6.0 m /s

3

3

3

3

Río Guachal

Río Zabaletas

Río Amaime

Río Guabas

Río Guadalajara

PALMIRA11.53 m /s

4.0 m /s

BUGA

3.22 m /s

1.92 m /s

3

4.5 m /s

E. Juanchito

E. Mediacanoa

3

3

7.8 m /s

3

3

3

Río Sonso

Río Cerrito2.0 m /s3

(L = 207 Km)

Río Tuluá

Q. Los Micos

Río Bugalagrande

Río Morales

Río La Paila

15.7 m /s

3.3 m /s3

3

14.5 m /s4.63 m /s

3

3

0.58 m /s3

Q. Obando

Río La Vieja

0.41 m /s

395 m /s

3

E. Guayabal

E. La Victoria

E. Anacaro

(L = 110 Km)Río Cañaveral



Figura No. 7 CAUDAL MEDIO MULTIANUAL A LO LARGO DEL CAUCE

Figura No. 8 VARIACION DE CAUDALES DIARIOS RIO: CAUCA ESTACION: JUANCHITO

AÑO 1998

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

TIEMPO (meses)

CA

UD

AL

(m3 /s

)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC


24



En la Figura No. 9 se presentan las curvas de variación anual de caudales máximos, medios y mínimos en la estación hidrométrica Juanchito durante el período de registros disponibles. No obstante que el período de caudales disponibles para el período Post-Salvajina es de menor extensión que el del período Pre-Salvajina en la mayoría de las estaciones hidrométricas, es posible observar ciertas tendencias de la variación en el tiempo de los caudales característicos en cada una de ellas. Los caudales máximos promedios multianuales para el período Post-Salvajina en comparación con el período Pre-Salvajina han disminuido un 22% en promedio para todas las estaciones. Los caudales medios multianuales en el período Post-Salvajina se han reducido en un 11% en comparación con el período Pre-Salvajina. Los caudales mínimos promedios multianuales en el período Post-Salvajina en comparación con el período Pre-Salvajina han aumentado en un 19% en promedio para todas las estaciones.

Figura No. 9 CAUDALES MAXIMOS, MEDIOS Y MINIMOS ANUALES


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

TIEMPO (años)

CA

UD

AL

(m³/s

)

CAUDAL MAXIMO

CAUDAL MEDIO

CAUDAL MINIMO

Período Post-Salv. Período Pre-Salvajina

CAUDALES MINIMOS Y MAXIMOS HISTORICOS En el Cuadro No. 8 se presentan los caudales mínimos y máximos históricos registrados en cada una de las estaciones hidrométricas del Río Cauca. En general, con excepción de la estación La Bolsa, los caudales máximos históricos son superiores en el período Pre-Salvajina a los del período Post-Salvajina, lo cual evidencia el efecto regulador del embalse. Con relación a los caudales mínimos históricos, con excepción de las estaciones de La Balsa y Tablanca, los caudales del período Post-Salvajina presentan valores superiores a los del período Pre-Salvajina. Se destaca el caudal máximo histórico registrado en la estación La Balsa (1360 m3/s en 1966) muy superior a los caudales de la mayoría de las estaciones localizadas aguas abajo de ella. Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle

25



A pesar de las variaciones observadas en las hidrógrafas, en términos generales no existe una diferencia importante entre el caudal máximo histórico y el promedio de los caudales máximos anuales. Tampoco se observa una diferencia apreciable entre el caudal mínimo histórico y el promedio de los caudales mínimos anuales. Lo anterior indica que la hidrología del Río Cauca no presenta grandes diferencias entre sus caudales extremos anuales (máximos y mínimos), mostrando por el contrario cierta regularidad tanto en los caudales máximos como en los caudales mínimos.

CURVAS DE DURACION DE CAUDALES MEDIOS DIARIOS La Figura No. 10 presenta las curvas de duración de caudales en la estación Juanchito para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina. En estas curvas también se aprecia la mayor homogeneidad de la hidrología del Río Cauca en el período Post-Salvajina con relación al período Pre-Salvajina, ya que los caudales considerados altos para cada estación presentan una menor permanencia o duración en el período Post-Salvajina y los caudales que son excedidos durante un gran porcentaje de tiempo son superiores en este mismo período.

10

100

1000

10000

0

CA

UD

AL

DIA

RIO

(m

³/s)

Los caudales parSalvajina en toda

Escuela de Ingenier

Cop

Figura No. 10 CURVAS DE DURACION DE CAUDALES DIARIOS

ESTACION: JUANCHITO

25 50 75 100

PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE UN CAUDAL ES IGUALADO O EXCEDIDO (%)

Período Pre - Salvajina 1934 - 1984

Período Post - Salvajina 1985 - 1996

a los períodos de duración del 10, 50 y 90 % del tiempo para el período Post-s las estaciones de medición se presentan en el Cuadro No. 8.

ía de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle

26

ia No Controlada CVC


ANALISIS DE EVENTOS EXTREMOS Con base en la serie de caudales máximos instantáneos anuales del período Post-Salvajina se calcularon los caudales extremos en las estaciones ubicadas en los principales tributarios para períodos de retorno de 10, 20 y 50 años. Los caudales máximos para los diferentes periodos de retorno se obtuvieron al aplicar en el modelo MOPROHID (Echeverri y Pérez, 1989). Los resultados obtenidos se presentan en el Cuadro No. 8. Para el cálculo se utilizó el método de Gumbel, por cuanto la población hidrológica del Valle del Cauca se ajusta mejor a la distribución de Gumbel (CVC – Erazo A., 1999) Los caudales máximos calculados para el período Post-Salvajina son inferiores en promedio en un 30% a los caudales máximos calculados para el período Pre-Salvajina. Los registros máximos de caudales del Río Cauca coinciden aproximadamente con los caudales para un período de retorno de 50 años. En la estación Juanchito los caudales máximos estimados para períodos de retorno de 10, 20 y 50 años son 853 m3/s, 948 m3/s y 1072 m3/s, respectivamente.


27




28

55 CCAARRAACCTTEERRIISSTTIICCAASS HHIIDDRRAAUULLIICCAASS YY MMOORRFFOOLLOOGGIICCAASS El Río Cauca en el tramo Salvajina – La Virginia presenta un ancho medio de 105 metros y una profundidad media a banca llena de 7.4 metros. El ancho a banca llena puede fluctuar desde 80 metros en la parte alta del cauce (sector Salvajina – La Balsa) hasta 150 metros en la parte baja (sector Anacaro – La Virginia). La profundidad media a banca llena puede variar entre 3.5 y 8.0 metros. El perfil longitudinal del río presenta una forma cóncava con pendiente hidráulica que puede oscilar entre valores promedios de 7x10-4 (Salvajina-La Balsa) y 1.5x10-4 (tramo Mediacanoa-Anacaro). El coeficiente de rugosidad de Chezy presenta un valor promedio de 47 m1/2/s. Se presenta en este capítulo algunos de los resultados de los aspectos más destacados del análisis de las características y parámetros hidráulicos y morfológicos del cauce. En desarrollo del estudio se realizaron análisis de la variación de los diferentes parámetros en los períodos Pre-Salvajina, Post-Salvajina y el período más reciente (1995 – 1999). La mayor parte de estos análisis se realizaron a partir de información disponible en las distintas estaciones hidrométricas ubicadas a lo largo del tramo en estudio: La Balsa, La Bolsa, Hormiguero, Juanchito, Mediacanoa, Guayabal, La Victoria, Anacaro y La Virginia. Los cambios observados en las tendencias de los distintos parámetros reflejan la dinámica del río como respuesta a las condiciones impuestas por una hidrología irregular y a las diferentes intervenciones a que vienen siendo sometido el río y su cuenca, como pueden ser la extracción de materiales del lecho, las captaciones de agua para diferentes propósitos, la intensa deforestación en las cuencas de los tributarios, el embalse de Salvajina, los cambios en el uso del suelo, etc.

5.1 RELACIONES ENTRE EL CAUDAL Y LOS PARAMETROS HIDRAULICOS Y GEOMETRICOS

Para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina se correlacionaron con el caudal las propiedades hidráulicas y geométricas de las secciones transversales del río (caudal, área, velocidad, ancho, profundidad hidráulica y coeficiente de rugosidad de Chezy). Los resultados obtenidos se registran en el Cuadro No. 9. La Figura No. 11 ilustra las relaciones obtenidas para la estación de Juanchito. En general las relaciones halladas entre los parámetros hidráulicos y geométricos de área, profundidad hidráulica y velocidad de la corriente y los caudales presentan ajustes bastante aceptables en casi todas las estaciones hidrométricas. Las relaciones entre el caudal y el ancho superior (o ancho de la lámina de agua) arrojan coeficientes de determinación poco aceptables.


Cuadro No. 9 Características Hidráulicas y Geométricas del Río Cauca

Velocidad (m/s)

Area (m²)

Profundidad Hidráulica (m)

Ancho Superior (m)

Rugosidad .de Chezy (m1/2/s)Estación Caudal

(m³/s) Pre-Salv Post-Salv Pre-Salv Post-Salv Pre-Salv Post-Salv Pre-Salv Post-Salv

Q medio (m³/s)

Q banca Llena (m3/s)

Pre-Salv

Post-Salv

Ecuación 0.163Q0.416 - 6.123Q0.584 - 0.247Q0.443 - 24.76Q0.142 - 137 1.26 - 108.35 - 2.18 - 49.79 -200 1.48 - 135.13 - 2.58 - 52.54 -

Salvajina

350

1.86 - 187.37 - 3.31 - 56.89 -

137 - 17.40 -

Ecuación 0.039Q0.640 0.047Q0.631 25.849Q0.360 21.238Q0.369 0.427Q0.351 0.452Q0.291 - -194 1.14 1.31 172.21 148.36 2.71 2.09 - -200 1.16 1.33 174.11 150.04 2.74 2.11 - -La Balsa

350

1.66 1.89 212.97 184.45 3.34 2.49 - -

194 492 36.87 48.96

Ecuación 0.035Q0.655 0.042Q0.631 0.035Q0.657 25.484Q0.351 0.545Q0.321 0.518Q0.316 24.76Q0.142 48.291Q0.041

187 1.08 1.14 175.30 159.84 2.92 2.71 52.04 59.84200 1.13 1.19 179.41 163.65 2.99 2.76 52.54 60.01Tablanca

350

1.62 1.69 217.62 199.18 3.57 3.30 56.89 61.40

187 - - -

Ecuación 0.140Q0.346 0.078Q0.429 7.161Q0.654 12.791Q0.571 0.134Q0.599 0.168Q0.537 - -200 0.88 0.76 229.01 263.51 3.20 2.89 - -225 0.91 0.80 247.34 281.84 3.44 3.08 - -La Bolsa

350

1.06 0.96 330.21 362.72 4.48 3.90 - -

225 737 32.22 41.33


200 1.15 0.90 174.17 221.25 2.11 2.37 82.96 93.18266 1.21 1.00 219.56 264.87 2.45 2.73 90.74 96.89Hormiguero

350 1.28 1.11 274.36 314.95 2.83 3.12 98.90 100.61

266 656 39.90 47.74


200 1.08 1.05 185.63 191.59 2.42 2.63 76.41 72.95274 1.17 1.15 235.14 239.58 2.94 3.17 79.32 75.55Juanchito

350

1.24 1.23 282.60 285.06 3.42 3.68 81.67 77.63

274 785 - 46.50


200 0.73 0.78 272.30 255.62 3.08 2.80 88.22 91.47321 0.85 0.87 375.28 366.93 4.11 3.85 90.93 94.20Mediacanoa

350

0.88 0.89 397.95 391.99 4.33 4.09 91.44 94.70

321 456 41.66 54.53

Co

pia N

o C

on

trolad

a CV

C

Cuadro No. 9 Características Hidráulicas y Geométricas del Río Cauca (Continuación)

Velocidad

(m/s) Area (m²)

Profundidad Hidráulica (m)

Ancho Superior (m)

Rugosidad .de Chezy (m1/2/s) Estación Caudal

(m³/s) Pre-Salv Post-Salv Pre-Salv Post-Salv Pre-Salv Post-Salv Pre-Salv Post-Salv

Q medio (m³/s)

Q banca Llena (m3/s)

Pre-Salv

Post-Salv


200 0.74 0.76 268.20 264.27 2.57 2.55 104.32 104.50350 0.90 0.91 384.36 382.99 3.43 3.54 109.53 108.13

Guayabal

371

0.92 0.93 399.03 398.08 3.54 3.66 110.08 108.51

371 869 45.27 -


200 0.80 0.79 251.45 252.33 2.17 2.26 116.26 112.80350 0.91 0.89 384.73 391.96 3.19 3.32 119.96 119.03La Victoria

378

0.93 0.91 407.91 416.44 3.36 3.50 120.48 119.91

378 826 29.21 43.16


200 0.77 0.94 259.13 212.86 2.71 2.55 95.54 83.63350 0.97 1.15 361.93 305.90 3.61 3.42 100.25 89.54

Anacaro

399

1.02 1.20 391.37 333.00 3.86 3.66 101.39 90.99

399 1745 57.06 49.57

Ecuación 0.091Q0.394 - 10.96Q0.606 - 0.084Q0.594 - 119.31Q0.027 - 200 0.73 - 271.79 - 1.95 - 137.66 -350 0.91 - 381.52 - 2.73 - 139.75 -La Virginia

531

1.08 - 491.15 - 3.49 - 141.34 -

531 1557 41.46 -

Co

pia N

o C

on

trolad

a CV

C


Figura No. 11 RELACIONES CAUDAL vs PARAMETROS HIDRAULICOS Y GEOMETRICOS CORRIENTE: RIO CAUCA ESTACION: JUANCHITO PERIODO: 1995 - 1999

A = 4.654Q0.706

R2 = 0.98

50

150

250

350

450

550

650

0 200 400 600 800 1000 1200CAUDAL Q (m3/s)

AR

EA

A (m

2 )

B = 32.991Q0.144

R2 = 0.93

40

50

60

70

80

90

100

0 200 400 600 800 1000 1200CAUDAL Q (m3/s)

AN

CH

O B

(m)

H = 0.141Q0.562

R2 = 0.96

0.0

1.5

3.0

4.5

6.0

7.5

9.0

0 200 400 600 800 1000 1200CAUDAL Q (m3/s)

PRO

FUN

DID

AD

HID

RA

UL

ICA

H (m

)

V = 0.215Q0.294

R2 = 0.90

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

2.4

0 200 400 600 800 1000 1200CAUDAL Q (m3/s)

VE

LO

CID

AD

V (m

/s)

Al comparar las relaciones halladas para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina, las mayores variaciones se aprecian en las estaciones La Balsa, Tablanca, La Bolsa, Hormiguero y Anacaro. En las estaciones Mediacanoa, Guayabal y La Victoria no se observan cambios significativos en las tendencias de los parámetros hidráulicos.

5.2 PENDIENTE HIDRAULICA La información disponible respecto a la variación de la pendiente hidráulica a lo largo del cauce y para diferentes condiciones del río es muy limitada. La escasa información existente permitió identificar tres tramos de pendientes diferentes: (i) Tramo Salvajina - La Balsa con una pendiente del orden de 7x10-4; (ii) Tramo La Bolsa-Juanchito, con una pendiente aproximada de 2x10-4; y, (iii) Tramo Mediacanoa-Anacaro con pendiente media del orden de 1.5x10-4. Estos valores de las pendientes se ajustan a la forma cóncava que presenta el Río Cauca en la zona de estudio.




5.3 CAUDAL Y ANCHO A BANCA LLENA No se dispone de información del caudal a banca llena en el período Pre-Salvajina. Para el período Post-Salvajina el caudal a banca llena presenta una gran dispersión a lo largo del cauce, con valores altos para estaciones ubicadas en la primera parte de la zona de estudio (tramo Tablanca-Juanchito) y valores muy bajos en la zona intermedia del río (Mediacanoa), lo cual convierte esta zona en un sector de alta vulnerabilidad a desbordamientos (ver Cuadro No. 9). Esta dispersión podría explicarse en términos de los siguientes factores: (i) las amplias variaciones que presenta la profundidad hidráulica a banca llena a lo largo de todo el tramo de estudio entre 3.5 m y 8 m, lo cual indica la gran irregularidad de la geometría del cauce; (ii) los cambios en la pendiente a lo largo del río; y, (iii) las posibles variaciones en la rugosidad del cauce. El Río Cauca presenta un ancho a banca llena en el tramo Salvajina-La Balsa entre 75 y 90 m. En el tramo La Balsa-Anacaro el ancho fluctúa entre 90 y 120 m, en tanto que en el tramo Anacaro–la Virginia varía entre 120 y 150 m. Al analizar la evolución temporal en el ancho del cauce no se observan grandes diferencias entre los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina. En términos generales se presentan pequeñas disminuciones en el ancho del cauce en los tramos Salvajina-La Balsa, Juanchito-Guayabal y Anacaro-La Virginia.

5.4 RUGOSIDAD Se dispone de información muy limitada relativa al factor de resistencia o rugosidad del cauce. En el Cuadro No. 9 se consignan los valores promedios del coeficiente de rugosidad de Chezy en las estaciones hidrométricas calculados en el Estudio Morfológico del Río Cauca (Universidad del Valle – CVC, 1980) y la metodología planteada por Van Rijn. En términos generales, no existe una correlación aceptable entre el caudal y el coeficiente de rugosidad de Chezy. En el período Pre-Salvajina la rugosidad tiende a disminuir en dirección aguas abajo. La mayor resistencia al flujo se presenta en la parte alta del tramo en estudio (Estación Salvajina C=17.4 m1/2/s) y la menor resistencia se presenta en la parte baja del tramo analizado (estación Anacaro C=57.1 m1/2/s). Para el período Post-Salvajina el coeficiente de Chezy permanece relativamente constante a lo largo del río, presentando un valor promedio de 47 m1/2/s para todo el tramo en estudio.

5.5 SECCIONES TRANSVERSALES Y PERFILES LONGITUDINALES El Cuadro No. 10 presenta un resumen de las principales características y la evolución temporal de las secciones transversales del río en las estaciones hidrométricas. En la Figura No. 12 se presentan secciones transversales de la estación Juanchito correspondientes a diferentes fechas. El análisis de la variación temporal de la geometría del cauce en la mayoría de las estaciones hidrométricas indica que el cauce es bastante estable en los tramos o sectores donde se hallan las estaciones hidrométricas.




Cuadro No. 10 Características de las Secciones Transversales del Río Cauca

Localiza-ción

Abscisa (Km) Fechas

Ancho a Banca Llena (m)

Prof. Banca Llena (m)

Características de la Sección Transversal Estabilidad y/o Cambios

La Balsa 27.384 Sep/77, Feb/84, May/86, Oct/98 65 4.0

Sección ubicada en una curva. Thalweg localizado en el pie de la banca derecha. Tables-taca en margen derecha.

Sección estable entre 1977 y 1984. Desde 1986 hasta 1998 se presenta una degradación del orden de 0.5 a 1 m.

Tablanca 37.702 Feb/78, Jul/84, May/86, Feb/93, Oct/98

60 6.0 Forma aproximadamente rec-tangular.

Sección estable, aunque se destaca una fuerte sedimen-tación temporal del fondo en el año 1986.

La Bolsa 80.892

Sep/77, May/86, Ago/95, Mar/97

90 5.0 Forma aproximadamente rec-tangular. Tablestacado en la margen derecha.

Entre 1977 y 1986 se presentó una erosión severa de 20 m en la margen izquierda. Entre 1986 y 1995 el fondo descendió aproximadamente 1 m

Hormi-guero 117.120

Jun/84, Jun/88, Ago/95, Abr/97, Oct/98

130 6.0 Sección ubicada en una curva. Thalweg junto al pie de la margen izquierda

Entre 1984 y 1998 se presentó una degradación del fondo del río del orden de 2 a 3 m.

Juanchito 143.197 Jun/78, Jul/84, Oct/90, Mar/95, Mar/97

90 8.0 Sección de forma trapezoidal, con taludes de relación 2V:5H. Fondo relativamente uniforme.

Entre 1978 y 1984 se presentó un estrechamiento del orden de 5 a 10 m. A partir de 1984 la sección ha permanecido estable.

Media-canoa 226.399 Feb/89, Oct/90,

Mar/95, Oct/995 90 7.0 Forma aproximadamente tra-pezoidal, con taludes de rela-ción 1V:2H

Entre 1989 y 1990 se presentó un ensanchamiento de unos 8 m. A partir de 1990 la sección presenta cierta estabilidad.

Guayabal 357.262 Mar/95, Oct./98 100 7.0 Sección de forma trapezoidal. Talud margen izq.: 1V:2H Talud margen der.: 3V:4H

Sección relativamente estable.

La Victoria 380.251

Oct/75, Dic/84, Oct/88, Dic/88, Oct/95 y Oct/98

120 8.0 Sección de forma trapezoidal con taludes de relación 1V:2H Sección altamente estable.

Anacaro 427.954 Feb/84, Oct/92, Nov/92, Abr/96, Oct/98

140 10.0 Sección trapezoidal. Talud margen izq.: 1V:5H. Talud margen der.: 1V:2H

Sección de alta estabilidad.

La Virginia 456.966 Sep/77, Mar/85,

Oct/90, Oct/98 140 6.5 Sección trapezoidal. Talud margen izq.: 1V:2H. Talud margen der.: 1V:3H

Sección estable entre 1977 y 1990. Entre 1990 y 1998 se presenta un estrechamiento de 20 m.

El análisis de los perfiles del thalweg del Río Cauca de los años 1973, 1977, 1986 y 1998 (Figura No. 13) muestra que el río ha sufrido algunos procesos de degradación desde Salvajina hasta el sector de Mediacanoa aproximadamente; a partir de este sitio el río presenta una mayor estabilidad. Existen sectores o tramos cortos en los cuales se vienen presentando procesos de socavación local, generando descensos bruscos en los niveles del fondo del río. Estos procesos erosivos se han originado muy posiblemente por las intervenciones en el río, principalmente las extracciones de materiales del lecho.




944

946

948

950

952

954

956

958

960

-10 10

NIV

EL

(m

snm

)

Figura No. 13 P

880

900

920

940

960

980

1000

1020

0 50

NIV

EL

(msn

m)

La B

alsa

Tabl

anca

Escuela de Ingeniería de R

Copia

Figura No. 12 SECCIONES TRANSVERSALES
30 50 70 90 110 130 150 170DISTANCIA (m)

Jun-1978 (Q = 222 m³/seg)Jul-1984 (Q = 235 m³/seg)Oct-1990 (Q = 166 m³/seg)Mar-1995 (Q = 194 m³/seg)Mar-1997 (Q = 535 m³/seg)

ERFIL LONGITUDINAL DEL RIO CAUCA POR EL THALWEG

RIO: CAUCA TRAMO: SALVAJINA - LA VIRGINIA

100 150 200 250 300 350 400 450DISTANCIA (Km)

Perfil año 1973Perfil año 1977Perfil año 1998

La B

olsa

Hor

mig

uero

Juan

chito

Med

iaca

noa

Gua

yaba

l

La V

icto

ria

Ana

caro

La V

irgin

ia

ecursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle

34 No Controlada CVC


En enero de 2000, en desarrollo de este estudio, se realizó un levantamiento batimétrico detallado del Río Cauca, en el cual se determinaron los niveles medios del fondo y del thalweg en el tramo Salvajina – La Virginia. El análisis de estos dos perfiles muestra algunas diferencias entre ellos (entre 2 y 5 m), lo cual refleja la irregularidad en la geometría del cauce. Esta irregularidad se podría asociar, entre otros factores, a la meandricidad (entre moderada y alta) del cauce y a las intervenciones a que viene siendo sometido el río.

5.6 SINUOSIDAD DEL CAUCE El Río Cauca es un cauce aluvial caracterizado por la movilidad de sus meandros, donde el lecho, las orillas y las planicies aluviales están conformados por materiales aluviales que pueden ser transportados por el mismo río. La sinuosidad del Río Cauca en la zona de estudio fue determinada para 10 tramos (Cuadro No. 11). La sinuosidad más baja (1.21) se presenta en el tramo superior, comprendido entre Salvajina y una sección localizada unos 2 Km aguas arriba de la desembocadura del Río Timba, en tanto que la máxima se presenta en el tramo comprendido entre la abscisa K53+000 (unos 16 Km aguas abajo de la estación Tablanca) y la desembocadura del Río Desbaratado (K125+490) con 3.06. La sinuosidad media de todo el tramo Salvajina – La Virginia es igual a 2.0, por lo que el Río Cauca se considera un cauce de meandricidad media-alta.

Cuadro No. 11 Sinuosidad del Río Cauca

Tramo No. (1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Abscisa K2+870-K22+842

K22+842-K53+222

K53+222-K125+490

K125+490-K154+458

K154+548- K197+866

K197+866-K275+090

K275+090- K351+303

K351+303- K400+919

K400+919- K415+328

K415+328- K454+554

Long río (Km.) 19.97 30.38 72.27 28.97 43.41 77.22 76.21 49.62 14.41 39.23

Long. Valle (Km.) 16.61 13.06 23.61 23.01 27.77 35.22 38.87 27.91 12.13 22.75

Sinuosidad 1.21 2.33 3.06 1.26 1.56 2.19 1.96 1.78 1.19 1.72

(1) Ver Figura No. 6

5.7 MOVILIDAD HORIZONTAL DEL RIO CAUCA La sinuosidad media del Río Cauca en el tramo Salvajina – La Virginia se puede considerar entre media y alta, con un valor promedio cercano a 2.0. Sin embargo, es posible identificar subtramos con mayor o menor sinuosidad. El tramo superior comprendido entre Salvajina y la desembocadura del Río Timba presenta una sinuosidad baja igual a 1.2, lo cual se debe a los controles litológicos existentes en ambas márgenes del río en este sector. El tramo 3 comprendido entre las abscisas K 53 + 222 y K 125 + 490 presenta la mayor sinuosidad, con un valor igual a 3.06. Cabe destacar que en este tramo descargan algunos de los más importantes tributarios del Río Cauca, como son los ríos Palo, Jamundí, Claro y Desbaratado. Los tramos 2, 3 y 6 presentan índices de sinuosidad mayores de 2.0, los cuales en las últimas décadas han mostrado ser los más inestables, especialmente los tramos 2 y 3, de acuerdo con el estudio de la movilidad lateral del




río, realizado mediante el análisis de las fotografías aéreas disponibles en CVC de los años 1957, 1977 y 1986. Para el análisis del comportamiento histórico de la movilidad lateral del Río Cauca se emplearon las fotografías aéreas de los años 1957 y 1977 y el alineamiento obtenido por medio de equipo GPS durante el recorrido de reconocimiento efectuado en Enero de 1998 en desarrollo del presente proyecto. Sin embargo, las fotografías aéreas disponibles del año 1957 corresponden solamente a los tramos 2, 3 y 8 y las fotografías aéreas del año 1977 corresponden a los tramos 3, 4, 5, 6 y 7 en los que se sectorizó el río para el análisis morfológico. En el Cuadro No. 6 se presentan las características geométricas (profundidad y ancho a banca llena y pendiente) y la sinuosidad de cada uno de los 10 tramos del río para los años 1977 y 1998, años para los cuales se dispone de la más completa información de estos parámetros. En términos generales, es posible afirmar que el patrón meándrico, en cuanto a la sinuosidad se refiere no ha variado significativamente desde 1957. Algunos meandros se han ampliado ligeramente o han sufrido desplazamientos o se han producido algunos cortes de curva, pero la sinuosidad general del cauce presenta variaciones muy pequeñas en todo este período, indicando la relativa estabilidad del cauce. Los tramos 2 y 3 (K 22 + 842 a K 125 + 490) son los que han presentado cierta movilidad y las mayores variaciones, mientras que el tramo 6 (K 197 + 866 a K 275 + 090) ha presentado los menores cambios. De acuerdo con el análisis efectuado, en el tramo 3 (K 53 + 222 a K 125 + 490) la sinuosidad se redujo de 2.87 en el año 1957 a 2.67 en el año 1977 y posteriormente aumentó a 3.06 en el año 1998. En las fotografías aéreas de 1957 y 1977 se observan dos cauces abandonados de longitudes de alguna consideración, con una sinuosidad mucho mayor a la del cauce actual y aproximadamente paralelos a éste, localizados en los sectores comprendidos entre las abscisas K 120 + 000 - K 144 + 000 y K 139 + 000 – K 147 + 000, respectivamente. Existen diferentes hipótesis sobre las posibles causas de este cambio drástico experimentado por el cauce. Una de ellas sugiere que un movimiento telúrico de cierta intensidad originó el desplazamiento del cauce unos 2 Km hacia el este. Otra hipótesis indica que el Río Cauca capturó el cauce de un tributario (Río Desbaratado) durante una gran creciente, cambiando su curso hacia el del tributario.

5.8 FORMAS DE FONDO De acuerdo con las características granulométricas del material del lecho y las características hidrodinámicas dominantes (regímenes medio e inferior) las dunas se constituyen en las formas del fondo más comunes en el Río Cauca. Se calcularon las diferentes formas de fondo que pueden presentarse en el Río Cauca utilizando las metodologías de Simons - Richardson, Van Der Berg - Van Gelder y Van Rijn (Cuadro No. 12). Según los resultados obtenidos es posible afirmar que las formas del fondo predominantes o características en el Río Cauca en el tramo Salvajina-La Virginia corresponden a dunas, aunque en determinados tramos y bajo ciertas condiciones del flujo podrían desarrollarse otras formas de fondo como rizos y fondo plano (con transporte de sedimentos).




Cuadro No. 12 Formas de Fondo del Río Cauca (1)

Metodología Simons-Richardson

(1966) Van Den Berg – Van

Gelder (1989) Van Rijn

(1989) 1. Dunas 2. Fondo plano o antidunas 3. Transición 4. Rizos

1. Dunas 2. Fondo plano – dunas 3. Rizos 4. Fondo Plano

1. Dunas 2. Mega rizos y dunas 3. Mini rizos 4. Ondas de arena fondo plano

(1) Las formas de fondo se encuentran organizadas de acuerdo a la frecuencia en la que se encuentran en el Río

Cauca.




66 SSEEDDIIMMEENNTTOOLLOOGGIIAA El estudio de las características de la carga o transporte de sedimentos en un cauce aluvial es esencial en el proceso de simulación matemática para propósitos de evaluación y pronóstico de los cambios morfológicos que pueda experimentar el cauce. Se presentan en este capítulo los aspectos más relevantes del estudio sedimentológico del Río Cauca en el tramo comprendido entre la represa de La Salvajina y la estación hidrométrica de La Virginia, tramo donde el río corre por zonas de depósitos aluviales, transportando fundamentalmente el material de su mismo lecho, conformado por arenas de diferentes tamaños y gravas medias y finas, así como materiales finos cohesivos (arcillas y limos) provenientes de la erosión de la cuenca y de las orillas. Se destaca finalmente en el estudio la determinación de una ecuación para estimar la carga de material de fondo del Río Cauca en función de los parámetros hidráulicos y del sedimento.

6.1 GRANULOMETRIA DEL MATERIAL DEL LECHO Los materiales del lecho del Río Cauca tienden a disminuir de tamaño hacia aguas abajo, aunque las descargas de los ríos tributarios (con materiales más grandes) pueden afectar transitoriamente esta tendencia en algunos sectores. En los Cuadros Nos. 13 y 14 se presentan los diámetros característicos promedios determinados con base en la escasa información disponible. Según un muestreo realizado por CVC en Octubre de 1999 en las diferentes estaciones hidrométricas sobre el Río Cauca, el material del cauce está conformado por arenas medias (46%), gravas (25%), arenas gruesas (18 %), arenas finas (7%) y limos y arcillas (4%) en promedio (Figura No. 14). Sin embargo, es preciso señalar, que la composición del material del lecho varia de un sector a otro, de acuerdo con las características hidráulicas, morfológicas y geológicas existentes en cada sector.

M

Escuela de Ing

Co

Figura No. 14 DISTRIBUCION PORCENTUAL MEDIA DEL ATERIAL DEL FONDO DEL RIO CAUCA (OCTUBRE DE 1999)

Arenas medias46%

Gravas25%

Arenas gruesas18%

Arenas finas7%

Limos y arcillas4%

eniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle

38 pia No Controlada CVC


Cuadro No. 13 Diámetros Característicos Promedios del Material de Fondo del Río Cauca. Período Pre-Salvajina

Diámetros Promedios (mm)

Período Pre-Salvajina (1977 – 1984) Estación No. de Muestras

d10 d15 d30 d35 d50 d65 d85 d90

Salvajina 7 0.16 0.19 0.25 0.27 0.30 0.35 0.53 0.80

La Balsa 11 1.09 1.31 1.99 2.33 2.89 3.15 6.00 7.02

Tablanca 20 0.34 0.37 0.48 0.52 0.61 0.75 1.46 1.93

La Bolsa 18 0.25 0.27 0.33 0.35 0.41 0.49 0.75 0.98

Hormiguero 17 0.33 0.36 0.54 0.62 1.11 1.80 3.55 4.45

Navarro 42 0.30 0.31 0.45 0.46 0.57 0.75 1.43 1.85

Paso Torre 30 0.19 0.21 0.29 0.33 0.44 0.66 1.36 1.79

Mediacanoa 16 0.25 0.26 0.34 0.37 0.43 0.52 0.79 0.96

Guayabal 17 0.22 0.23 0.28 0.29 0.34 0.40 0.55 0.66

La Victoria 16 0.22 0.24 0.29 0.31 0.35 0.42 0.64 0.78

San Fco. 18 0.19 0.23 0.26 0.30 0.32 0.34 0.48 0.57

Anacaro 16 0.22 0.24 0.30 0.32 0.37 0.42 0.56 0.67

La Virginia 14 0.33 0.39 0.69 0.85 1.21 1.71 2.84 3.45 Río Cauca (Promedio) 242 0.31 0.35 0.50 0.56 0.72 0.90 1.61 1.99

Fuente: Estudio Morfológico del Río Cauca (Universidad del Valle – CVC, 1986)

Cuadro No. 14 Diámetros Característicos Promedios del Material de Fondo del Río Cauca. Período Post-Salvajina

Diámetros Promedios (mm)

Período Post-Salvajina (1985 – 1999) Estación No. de Muestras

d10 d15 d30 d35 d50 d65 d85 d90

La Balsa 3 0.17 0.23 0.93 1.44 2.83 4.52 9.25 13.61

La Bolsa 5 0.39 0.49 0.79 0.88 1.39 2.41 6.80 9.19

Hormiguero 4 0.21 0.24 0.34 0.36 0.46 0.63 1.46 2.06

Juanchito 2 0.19 0.31 0.82 1.04 1.93 3.20 8.50 11.27

Mediacanoa 1 0.42 0.58 1.20 1.40 2.40 4.00 9.00 11.00

Guayabal 2 0.23 0.26 0.34 0.35 0.41 0.47 0.62 0.71

La Victoria 4 0.38 0.44 0.64 0.69 0.88 1.13 1.95 2.40

Anacaro 4 0.24 0.27 0.39 0.42 0.57 0.82 4.18 9.10 Río Cauca (Promedio) 25 0.27 0.35 0.65 0.78 1.27 2.01 4.84 7.00

Fuente: CVC (Grupo Monitoreo Ambiental)




6.2 TRANSPORTE DE SEDIMENTOS

6.2.1 Clasificación del Transporte de Sedimentos En la Figura No. 15 se presenta el esquema de la clasificación del transporte de sedimentos en un río aluvial, de acuerdo con la Norma ISO-4363. La carga total de sedimentos está dada por la suma de la carga total en suspensión y la carga de material de fondo. Se define la carga total en suspensión al sedimento que es transportado en suspensión y que puede provenir tanto del cauce mismo como de la cuenca. La carga total en suspensión está conformada por las cargas de lavado y en suspensión. La carga de lavado corresponde al material fino proveniente de la cuenca y de las orillas del cauce y se considera que es siempre transportado en suspensión. La carga en suspensión corresponde al material fino en suspensión proveniente del lecho del cauce. La carga de material de fondo se refiere al transporte del material del lecho del río que puede ser transportado sobre el fondo (denominado carga de fondo) y en suspensión (denominado carga en suspensión).

Figura No. 15 CLASIFICACION DEL TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EN UN RIO ALUVIAL (Norma ISO-4363)

Carga Total en Suspensión

(SS)

Carga de Fondo

(Sbb)

CARGA TOTAL (St)

(Transporte)

Carga Material de Fondo

(Sb)

Carga de Lavado

(Sl)

Carga en Suspensión (Sbs)CARGA TOTAL

(St) (Origen)

6.2.2 Características Generales La información de campo disponible sobre la carga total en suspensión es bastante aceptable. En contraste, los registros del transporte de fondo son muy escasos. Sólo se dispone de datos de transporte de fondo obtenidos durante el Estudio Morfológico del Río Cauca (Universidad del Valle – CVC, 1981) en las estaciones Tablanca, Navarro, Paso de la Torre y San Francisco (Toro).




El régimen de transporte de sedimentos en el Río Cauca, de acuerdo con los registros disponibles de los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina, ha experimentado variaciones. Por ejemplo, en la estación Juanchito la carga total en suspensión media multianual en el período Pre-Salvajina es 3.06 millones de Ton/año y en el período Post-Salvajina es 2.21 de Ton/año; en la estación Anacaro en el período Pre-Salvajina es 6.75 millones de Ton/año mientras que en el período Post-Salvajina es 4.58 millones de Ton/año. Se estima que en el Río Cauca la carga de lavado representa como mínimo el 75% de la carga total en suspensión (Universidad del Valle – CVC, 1986), valor que parece indicar el grado de intervención de la cuenca. Los registros disponibles sobre la carga de material fondo para el período Pre-Salvajina en la estación Navarro (ubicada 10 Km aguas arriba de la estación Juanchito) fluctúan entre 230000 y 480000 Ton/año y en la estación San Francisco (ubicada 18 Km aguas arriba de la Estación Anacaro) entre 670000 y 1570000 Ton/año, para cargas de lavado estimadas del 90 y 75% de la carga total en suspensión, respectivamente.

6.2.3 Carga Total en Suspensión En general la información de campo disponible de la carga total en suspensión tiene una mayor representatividad para el período Post-Salvajina, por cuanto existe un mayor número de datos en este período. A través de modelos de regresión se determinaron las ecuaciones de mejor ajuste entre el caudal y la carga total en suspensión para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina para caudales medios y bajos. En la Figura No. 16 se presentan las relaciones obtenidas para la estación Hormiguero. En general las regresiones halladas para los dos períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina presentan coeficientes de determinación bastante aceptables (R2 ≥ 0.66), exceptuando las estaciones La Balsa y La Bolsa que presentan valores de R2 entre 0.46 y 0.52. En promedio las cargas totales en suspensión para un mismo caudal a lo largo del Río Cauca para el período Post-Salvajina son ligeramente inferiores a las cargas del período Pre-Salvajina. Con base en la información del Boletín Hidrológico de CVC del año 1996 se calcularon las cargas totales en suspensión medias multianuales en todas las estaciones para los períodos Pre-Salvajina y Post-Salvajina. El mayor efecto de la represa de Salvajina se observa en el tramo más próximo a la misma. Por ejemplo, en la estación La Balsa la carga total en suspensión se ha reducido en un 75% con relación a la carga media multianual transportada por el río antes de la puesta en operación del embalse. En la estación Juanchito la carga total en suspensión disminuyó aproximadamente en un 30%, en promedio.

6.2.4 Carga de Lavado El transporte de materiales muy finos (arcillas y limos) constituye la carga de lavado del río y representa en el Río Cauca una fracción importante de la carga total en suspensión, lo cual podría estar indicando el alto grado de deterioro de la cuenca y la erosión de las márgenes del cauce.




1

10

100

CA

RG

A T

OT

AL

EN

SU

SPE

NSI

ON

ME

DID

A S

s

(Ton

/día

)

Los result1986) indiimportanteevaluaciónde tamañoPuerto Macarga de Análisis aestimadastotal en su Por lo anporcentaje

6.2.5 Ca Aplicandosuspensión90%). Lassuspensiónrespectiva

Escuela de

Co

Figura No. 16 CAUDAL vs CARGA TOTAL EN SUSPENSION DEL RIO CAUCA

ESTACION: HORMIGUERO

Período Pre - SalvajinaSs = 0.0006Q2.737

R2 = 0.82

Período Post - SalvajinaSs = 0.0006Q2.585

R2 = 0.75

10

100

000

000

000

10 100 1000CAUDAL (m³/seg)

Datos de campo Período Pre - SalvajinaDatos de campo Período Post - Salvajina

ados obtenidos en el Estudio Morfológico del Río Cauca (CVC-Universidad del Valle, can que la carga de lavado (partículas inferiores a 62 micras) representa un porcentaje de la carga total en suspensión en el Río Cauca, en promedio del orden del 75%. Una adicional realizada durante el presente estudio, a partir del análisis de la distribución s de los sedimentos en suspensión, con base en muestras tomadas en la bocatoma de llarino (localizada unos 400 m aguas arriba de la estación Juanchito), indica que la

lavado puede representar como mínimo el 77.5% de la carga total en suspensión. dicionales con base en el transporte de sedimentos, para diferentes cargas de lavado , sugieren incluso, que la carga de lavado puede representar cerca del 90 % de la carga spensión.

terior, para los distintos análisis del transporte de sedimentos se consideraron dos s de carga de lavado diferentes: 75 y 90% de la carga total en suspensión.

rga en Suspensión

modelos de regresión se determinaron las ecuaciones que correlacionan la carga en con el caudal, considerando las dos cargas de lavado indicadas anteriormente (75 y ecuaciones obtenidas son similares a las ecuaciones encontradas para la carga total en afectadas; por factores de 0.10 y 0.25 para las cargas de lavado del 90 % y 75 %,

mente.

Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle



6.2.6 Carga de Fondo Los registros de campo existentes sobre la carga de fondo en el Río Cauca son escasos. Solamente se cuenta con los datos obtenidos durante el programa de campo del Estudio Morfológico del Río Cauca en 1981 en las estaciones de Tablanca (K 37 + 702), Navarro (K 133 + 084), Paso de la Torre (K 175 + 422) y San Francisco (Toro, K 409 + 228). En el Cuadro No. 15 se presentan los valores promedios de la carga de fondo para cada una de estas estaciones. A través de técnicas de regresión se determinaron las ecuaciones que expresan la carga de fondo en función del caudal utilizando los datos de las cuatro estaciones referidas anteriormente. Las ecuaciones y los coeficientes de determinación obtenidos se presentan en el Cuadro No. 15. En las estaciones Tablanca y Paso de la Torre se obtuvieron coeficientes de determinación relativamente altos, en tanto que en Navarro y San Francisco las correlaciones son muy pobres. Las correlaciones obtenidas al considerar los datos de todas las estaciones resultan muy bajas.

Cuadro No. 15 Relación entre el Caudal y las Cargas de Fondo y de Material de Fondo

Carga de Material de Fondo Carga de Fondo Carga de Lavado igual al 90%

de la Carga Total en SuspensiónCarga de Lavado igual al 75% de la Carga Total en Suspensión Estación No. de

Datos Carga Promedio (Ton/día)

Ecuación deRegresión

R² Carga

Promedio (Ton/día)


R² Carga

Promedio (Ton/día)


R²

Tablanca 6 142.6 0.280Q1.288 0.94 254.5 0.010Q2.097 0.77 430.7 0.003Q2.477 0.69

Navarro 11 252.1 17.049Q0.421 0.01 630.5 0.017Q1.80 0.62 1316.6 0.224Q1.555 0.49

Paso Torre 7 106.1 0.003Q1.836 0.84 937.1 0.270Q1.44 0.95 2179.7 0.509Q1.471 0.92

San Fco. 7 180.6 0.295Q1.108 0.12 1839.2 414.15Q0.253 0.03 4296.2 1398.3Q0.189 0.01

Todas 31 - 13.165Q0.443 0.10 - 0.093Q1.632 0.70 - 0.062Q1.839 0.67

6.2.7 Carga de Material de Fondo La carga de material de fondo se determinó mediante la suma de la carga en suspensión medida (considerando cargas de lavado iguales a 75 y 90% de la carga total en suspensión) y la carga de fondo medida. Al igual que para la carga de fondo, sólo se dispone de datos de campo en las estaciones Tablanca, Navarro, Paso de la Torre y San Francisco (Toro). En el Cuadro No. 15 se presentan las cargas de material de fondo promedio en estas estaciones. Relación entre el Caudal y la Carga de Material de Fondo En el Cuadro No. 15 se presenta igualmente la correlación hallada entre el caudal y la carga de material de fondo para los dos porcentajes de carga de lavado considerados, para los datos de las distintas estaciones. Las ecuaciones halladas presentan correlaciones aceptables en las estaciones Tablanca, Navarro y Paso de la Torre, siendo ligeramente superior el coeficiente de determinación cuando se considera una carga de lavado del 90% de la carga total en suspensión.




Cálculo de la Carga de Material de Fondo La carga de material de fondo fue calculada aplicando las siguientes formulaciones: Colby (1964), Engelund-Hansen (1967), Ackers-White (1973), Van Rijn (1984), Bagnold (1966), Einstein-Brown (1950), Toffaleti (1969), Laursen (1958) e Inglish-Lacey (1968). Se encontró en la mayoría de los casos que la carga calculada es superior a la carga medida. A pesar del reducido número de datos de campo disponibles y de los problemas propios en la medición del transporte de sedimentos, lo anterior sugiere que el río podría estar transportando material sólido por debajo de su capacidad de transporte, posiblemente debido a la intensa extracción de materiales del lecho a lo largo de todo su cauce. La relación existente entre las cargas medidas y calculadas presenta ciertas tendencias características, correlacionándose a través de ecuaciones potenciales. Los mayores coeficientes de correlación se alcanzan al emplear la metodología de Ackers-White. La mayoría de las regresiones para los diferentes predictores del transporte sólido presentaron correlaciones bastante aceptables, excepto en la estación San Francisco. En promedio, la formulación de Ackers-White arrojó sistemáticamente las mejores correlaciones para las estaciones Tablanca, Navarro y Paso de la Torre. Relación entre la Carga de Material del Fondo y los Parámetros Hidráulicos y del Sedimento Se desarrolló la siguiente metodología con el propósito de obtener una ecuación que permita estimar la carga de material de fondo en el Río Cauca con base en la información disponible de los principales parámetros hidráulicos y del sedimento. La velocidad y el caudal en función de la rugosidad de Chezy, C, están dadas por las siguientes expresiones:

u = C (R So) 1/2 (1)

Q = B C R 3/2 So1/2 (2)

El transporte de material del lecho Sb puede ser expresado como una función potencial de la velocidad y del tamaño de los sedimentos, así:

50/ dBmuS n= (3) donde m y n son valores característicos de cada cauce. Combinando las tres expresiones anteriores se obtienen dos tipos de ecuaciones diferentes para estimar el transporte de material del lecho en función de los parámetros hidráulicos y del sedimento:




503

3

3/3/

dB

SQKS n

no

n

b −= (4)

501 dBR

QmS nn

n

b −= (5)

En la primera relación el transporte de sedimentos es expresado en función del caudal, la pendiente, el ancho y el diámetro medio del sedimento, mientras que en la segunda expresión el transporte es calculado en función de los mismos parámetros y del radio hidráulico (en lugar de la pendiente). Por medio de modelos de regresión se obtuvieron las ecuaciones para las diferentes estaciones hidrosedimentológicas. Los resultados se consignan en el Cuadro No. 16. En las estaciones Tablanca y San Francisco las mejores correlaciones se obtuvieron al considerar la ecuación (5), es decir, expresando la carga de fondo en función del Radio Hidráulico. Por el contrario, en las estaciones Navarro y Paso de la Torre las mejores correlaciones se obtuvieron al considerar la pendiente para el cálculo de la carga de material de fondo. Selección de una Ecuación Unica para estimar la Carga de Material del Fondo para el Río Cauca Con base en los resultados obtenidos anteriormente y considerando la similitud en los exponentes hallados se evaluó mediante regresión la siguiente relación, para la cual se adoptó un exponente único n = 5.5:

505.45.5

5.5

dBRQKSb =

donde: es la carga de material del fondo (Ton/día), Q es el caudal (mbS 3/s), R es el radio hidráulico (m), B es el ancho del cauce (m), es el diámetro del material del lecho (m) y K es un coeficiente característico de cada estación. Los valores del coeficiente K y del coeficiente de determinación R

50d

2 para cada una de las alternativas analizadas se presentan en el Cuadro No. 17. En la Figura No. 17 se presentan los resultados obtenidos al realizar las regresiones empleando los registros disponibles para todas las estaciones. Todas las estaciones, excepto la estación Navarro, presentan correlaciones aceptables. La intensa explotación de materiales en el tramo La Bolsa-Juanchito, sector en el cual se halla la estación Navarro, se constituye muy posiblemente en uno de los principales factores que afectan los parámetros del flujo y por ende el transporte de sedimentos en el río.




Cuadro No. 16 Ecuaciones para estimar la Carga de Material de Fondo en función de los

Parámetros Hidráulicos y de los Sedimentos

75% de Carga de Lavado 90% de Carga de Lavado Estación Ecuación R² Ecuación R²

R 95.495.350

95.4

005.0RBd

QSb = 0.89 16.416.3

50

16.4

003.0RBd

QSb = 0.91

Tablanca So 10.298.0

50

08.308.3610

BdSQS o

b = 0.88 63.1

50

63.263.2

30121Bd

SQS ob =

0.90

R 82.582.450

82.5

006.0RBd

QSb = 0.51 20.420.3

50

20.4

004.0RBd

QSb = 0.32

Navarro So 05.1

50

05.205.2

40647Bd

SQS ob =

0.59 63.050

63..163.1

32.921Bd

SQS o

b = 0.51

R 88.128.160.050

88.1

15.1RBd

QSb = 0.47 79.119.160.0

50

79.1

53.0RBd

QSb = 0.48

Paso de la Torre So 08.072.0

50

81.081.0

36.141BdSQ

S ob =

0.64 05.071.050

77.077.0

77.49BdSQ

S ob =

0.65

R 28.528.450

28.5

02.0RBd

QSb = 0.65 41.441.3

50

41.4

007.0RBd

QSb = 0.69

San Francisco So 40.0

50

40.140.1

25.962Bd

SQS o

b = 0.41 19.059.1

50

78.178.1

04.5BdSQS o

b = 0.52

R 84.575.409.150

84.5

003.0RBd

QSb = 0.63 73.460.313.1

50

73.4

001.0RBd

QSb = 0.65 Todas las

Estaciones So 007.069.050

70.070.0

67.99Bd

SQS ob =

0.19 05.056.050

61.061.0

74.119BdSQSb =

0.15

Cuadro No. 17 Valores del Coeficiente (K) y del Coeficiente de Determinación (R2) en los Modelos de Regresión considerando un exponente único n=5.5 para el Río Cauca

Carga de Lavado considerada

90% Ss 75% SsEstación K R2 K R2

Tablanca 0.003 0.79 0.005 0.86 Navarro 0.003 0.36 0.006 0.41

Paso de la Torre 0.004 0.61 0.010 0.66 San Francisco 0.006 0.67 0.015 0.65

Todas las Estaciones 0.005 0.63 0.011 0.63





47

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 75% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

Sb = 0.011 [Q5.5 / (d50 R5.5 B4.5)]

R2 = 0.63d50, B, R en m; Q en m3/s

100

1000

10000

10000 100000 1000000

CA

RG

A D

E M

AT

ER

IAL

DE

FO

ND

O S

b

(Ton

/día

)

Datos de Campo TablancaDatos de Campo NavarroDatos de Campo Paso de la TorreDatos de Campo San Francisco (Toro)

Q5.5/(d50 R5.5 B4.5 )

CONVENCIONES............. Datos Excluídos de la Regresión

Figura No. 17 RELACION ENTRE LA CARGA DE MATERIAL DE FONDO Y LOS PARAMETROS HIDRAULICOS Y DEL SEDIMENTO

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90% DE LA CARGA TOTAL EN SUSPENSION

Sb = 0.005 [Q5.5/(d50 R5.5 B4.5)]

R2 = 0.63d50, B, R en m; Q en m3/s

100

1000

10000

10000 100000 1000000

CA

RG

A D

E M

AT

ER

IAL

DE

FO

ND

O S

b

(Ton

/día

)

Datos de Campo Tablanca

Datos de Campo Navarro

Datos de Campo Paso de la Torre

Datos de Campo San Francisco (Toro)

Q5.5 /(d50 R5.5 B4.5)

CONVENCIONES............. Datos Excluídos de la Regresión



77 CCAARRAACCTTEERRIIZZAACCIIOONN DDEE RRIIOOSS TTRRIIBBUUTTAARRIIOOSS

7.1 HIDROLOGIA Los ríos afluentes del Río Cauca en el tramo Salvajina – la Virginia se pueden clasificar, en general, como torrentes, de pendiente fuerte, que presentan crecientes considerables de corta duración y aportan al Río Cauca volúmenes significativos de sedimentos y materiales de arrastre, especialmente durante los períodos de invierno. Los tributarios de la margen derecha presentan cuencas de drenaje de mayor extensión. Los ríos afluentes más destacados, en su orden son: La Vieja, Palo, Risaralda, Ovejas, Timba, Tuluá, Bugalagrande, Guachal, Jamundí, Amaime, Claro y Riofrío. Las características fisiográficas y morfométricas de las cuencas de los ríos tributarios, principalmente la densidad de drenaje y el coeficiente de torrencialidad, indican que un número importante de ellas presentan entre buenas y altas eficiencias en el sistema del drenaje superficial. Por otra parte, el coeficiente de compacidad, el factor de forma y el índice de alargamiento de las cuencas presentan valores cercanos a la unidad, lo cual sumado a la eficiencia en el drenaje superficial, denota la tendencia a generar crecientes en la mayoría de los ríos tributarios.

Río Claro. Vista hacia aguas abajo desde el Río Palo. Vista hacia aguas arriba desde puente sobre la carretera Jamundí - Robles la desembocadura Los tributarios del Río Cauca en el departamento del Valle del Cauca son ríos que con sus aportes líquidos y sólidos afectan el comportamiento hidrológico, hidráulico, sedimentológico y morfológico del Río Cauca. En general presentan hidrologías irregulares, con caudales máximos que superan ampliamente los caudales medios.

.Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle



Adicionalmente, es necesario resaltar la influencia del fenómeno macroclimático ENOS en sus fases cálidas (El Niño) y fría (La Niña), el cual afecta de manera importante la hidroclimatología del departamento del Valle del Cauca y, por ende, el régimen de caudales de los ríos tributarios.

Río Jamundí. Vista hacia aguas abajo Río Desbaratado desde el puente sobre la carretera Panamericana

7.1.1 Caudales Medios En el Cuadro No. 18 se presentan los caudales medios multianuales de los ríos tributarios. Se destaca el Río La Vieja con un caudal medio multianual de 95.0 m³/s. Le siguen los ríos Palo con un caudal de 35.9 m³/s, Risaralda con 26.82 m³/s, Ovejas con 25.1 m³/s, Timba con 22.5 m³/s, Tuluá con un caudal de 15.7 m³/s, Bugalagrande con 14.5 m³/s, Guachal con 11.5 m³/s y Jamundí con 10.9 m³/s. Adicionalmente, es importante resaltar la gran diferencia en los caudales totales descargados por los ríos en cada una de las márgenes del Río Cauca. Los ríos de la margen derecha entregan en promedio aproximadamente 224.0 m³/s y los de la margen izquierda descargan 85.0 m³/s.

7.1.2 Histogramas de Caudales Medios Multianuales En la Figura No. 18 se presentan los histogramas de los caudales medios mensuales multianuales de los ríos tributarios al Cauca. En esta figura se observa que la gran mayoría de los ríos tributarios presentan un régimen de caudales bimodal con dos períodos de caudales altos (Abril-Junio y Octubre-Diciembre) y dos períodos de caudales bajos (Enero-Marzo y Julio-Septiembre).




Cuadro No. 18 Caudales Característicos de los Ríos Tributarios del Río Cauca

Caudal (m³/s)

Caudal Máximo Estimado (m³/s)

Porcentaje de tiempo en que los caudales son

igualados o excedidos

Período de Retorno (Años)

Tributario Estación

Caudal Medio Multia-

nual

(m3/s)

Caudal máximo Instan-táneo

histórico(m3/s)

Caudal mínimo Instan-táneo

histórico(m3/s) 10% 50% 90% 10 20 50

Abajo 18.03 251.9 2.7 33.20 15.70 7.00 173.06 204.04 244.15 Ovejas Los Cámbulos 25.10 244.80 4.60 47.00 21.00 14.00 216.51 245.04 281.99

Timba Timba 22.50 303.00 2.60 37.80 17.60 6.80 200.23 229.01 266.25

Claro La Luisa 7.00 116.10 0.10 13.81 5.99 1.78 85.56 97.47 112.89

Bocatoma 16.90 348.50 0.10 31.00 13.26 4.97 197.94 228.18 267.31 Palo Puerto Tejada 35.90 453.00 3.60 68.15 27.63 12.24 313.28 349.68 396.80

Potrerito 5.10 193.90 0.10 9.08 4.59 1.50 121.89 143.54 171.56 Jamundí Puente

Carretera 10.90 82.60 0.20 23.50 7.58 2.16 83.64 90.90 100.30

Desbaratado Ortigal 2.55 43.70 0.00 5.70 2.00 0.00 39.75 46.85 52.09 Meléndez Calle Quinta 1.58 98.02 0.02 3.57 1.25 0.29 66.96 82.11 101.71

Cali Bocatoma 3.80 193.00 0.20 7.12 3.16 1.49 116.71 141.52 173.63 Guachal Palmaseca 11.53 106.60 0.00 25.27 8.78 1.42 92.89 105.07 120.84

Amaime 4.98 198.80 0.02 11.66 3.03 0.34 121.67 147.20 180.25 Amaime Los Ceibos 7.8 79.00 1.88 12.06 6.53 3.48 114.52 140.68 174.55 Mediacanoa Mediacanoa 0.83 80.41 0.00 1.29 0.42 0.13 61.10 69.60 80.60 Guadalajara El Vergel 4.00 230.70 0.40 7.00 3.20 2.00 75.89 87.66 102.88

Piedras Puente Garcés 0.96 105.50 0.00 2.80 (1) (1) 133.13 158.79 191.99 Riofrio Salónica 6.70 71.23 0.14 12.61 7.73 3.08 84.15 103.33 128.16 Tuluá Mateguadua 15.70 289.00 0.90 27.00 12.10 6.00 195.73 231.59 278.00

Morales Santa Librada 3.30 62.00 0.10 5.89 2.62 1.19 34.19 39.92 47.32 Bugala-grande EL Placer 14.50 155.20 1.30 28.04 11.32 5.69 118.82 135.01 155.97

Pescador La Florida 0.84 35.60 0.28 1.36 0.62 0.28 - - -

La Paila La Sorpresa 4.63 198.00 0.03 9.48 2.75 0.79 179.39 204.60 237.24 Q. Los Micos La Altamisa 0.58 87.64 0.00 1.37 0.32 0.09 76.32 85.45 97.27

Obando Obando 0.41 31.04 0.00 1.01 0.16 0.03 33.78 38.38 44.34

Caicedonia 56.00 844.00 7.00 106.00 42.00 18.00 681.22 783.68 916.31 La Vieja Cartago 95.00 1099.00 11.00 185.00 73.00 32.00 840.49 939.56 1067.81

Risaralda Puente Negro 26.82 308.6 4.03 45.03 23.53 11.59 - - -

En términos generales, con excepción de los ríos La Vieja, Palo, Risaralda, Ovejas y Timba, los principales tributarios del Río Cauca se pueden considerar como ríos pequeños a causa de los caudales muy bajos que presentan durante la mayor parte del año. De otro lado, tomando como base las diferencias existentes entre los caudales máximos, medios y mínimos, es posible concluir que el régimen de caudales de estos ríos es bastante irregular, con valores máximos que representan varias veces los valores mínimos.




7 EpcemtrmminR

.E

Figura No. 18 CAUDALES MEDIOS MENSUALES MULTIANUALES EN LOS PRINCIPALES RIOS TRIBUTARIOS

1

10

100

1000

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DICMES

CA

UD

AL

(m3 /s

)

Río: Ovejas Estación: Los Cambulos Río: Timba Estación: Timba

Río: Palo Estación: Puerto Tejada Río: Jamundí Estación: Puente Carretera

Río:Tuluá Estación: Mateguadua Río: La vieja Estación: Cartago

.1.3 Curva de Duración de Caudales

n la Figura No. 19 se presentan las curvas de duración de caudales obtenidas para los rincipales tributarios en las estaciones hidrométricas. En el Cuadro No. 18 se presentan los audales calculados para porcentajes del 10%, 50% y 90%. De estas curvas se deduce que, con xcepción de los ríos La Vieja (Caudal = 185 m³/s), Palo (Caudal = 68.13 m³/s), Ovejas (47.0 ³/s) y Risaralda (Caudal = 45.03 m³/s), durante el 90 % del tiempo el caudal de los ríos ibutarios ha sido inferior a 40 m³/s. Durante el 50 % del tiempo el caudal ha sido inferior a 20 ³/s con excepción de los ríos La Vieja, Palo, Risaralda y Ovejas con caudales de 73.0 m³/s, 27.6 ³/s, 23.53 m³/s y 21.0 m³/s respectivamente. Durante el 10 % del tiempo el caudal ha sido ferior a 7.0 m³/s con excepción nuevamente de los ríos La Vieja (32.0 m³/s), Palo (12.24 m³/s), isaralda (11.59 m³/s) y Ovejas (9.0 m³/s).

scuela de Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle



0.1

1

10

100

1000

0

CA

UD

AL

DIA

RIO

(m

³/s)

7.1.4 CauMá

En el Cuadanuales enDesbaratadindican caulos caudale Las diferencaudales pry los caudhidrología. En la Figur(estación P Con base ediferentes ppara 10, 20en los tribu .Escuela de I

Co

Figura No. 19 CURVAS DE DURACION DE CAUDALES DIARIOS

25 50 75PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE UN CAUDAL

ES IGUALADO O EXCEDIDO (%)

100

Río: Palo Est: Puerto Tejada Río: Jamundí Est: Puente CarreteraRío: Timba Est: Timba Río: Tuluá Est: MateguadualRío: Bugalagrande Est: el Placer Río: Ovejas Est: Los Cámbulos

dales Máximos y Mínimos Instantáneos Anuales y Estimación de Caudales ximos

ro No. 18 se presenta una síntesis de los caudales máximos y mínimos instantáneos las estaciones hidrométricas de los principales ríos tributarios. En los ríos o, Guachal, Mediacanoa, Piedras, Obando y La Quebrada Los Micos los registros dales mínimos históricos iguales a cero, lo cual pone de manifiesto la deformación en s a causa de las extracciones de agua.

cias importantes existentes entre los caudales máximos instantáneos históricos y los omedios de los máximos anuales y entre los caudales mínimos instantáneos históricos ales promedios de los mínimos anuales son un indicativo de la irregularidad de la

a No. 20 se presentan los caudales máximos, medios y mínimos anuales en el Río Palo uerto Tejada).

n la serie de caudales máximos anuales instantáneos se estimaron los caudales para eríodos de retorno de acuerdo a la metodología de Gumbel. Los resultados obtenidos y 50 años se presentan en el Cuadro No. 18. Se destacan los altos valores obtenidos tarios La Vieja, Palo, Ovejas y Timba.

ngeniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle



7.2 CA

7.2.1 R Los ríos al 1% ende arena Los parhidráuliccaudal ycoeficienparámetralgunos cTimba), Puente MCartago) Con excAmaimepropieda

.Escuela d

C

Figura No. 20 CAUDALES MEDIOS Y CAUDALES MAXIMOS Y MINIMOS INSTANTANEOS

RIO : PALO ESTACION : PUERTO TEJADA

RACTERISTICAS HIDRAULICAS

elación Caudal vs Parámetros Hidráulicos

tributarios del Río Cauca son ríos que en general presentan altas pendientes (superiores la mayoría de los casos), rugosidades normales para ríos aluviales en los ríos con fondo y con un rango de variación relativamente amplio en los ríos con fondos de grava.

ámetros hidráulicos y geométricos (área, ancho superior, velocidad, profundidad a, pendiente y rugosidad) se correlacionaron con los caudales. Las relaciones entre el el área, la velocidad de flujo, la profundidad hidráulica y el ancho superior presentan tes de determinación aceptables, en tanto que las correlaciones entre el caudal y los os de rugosidad y pendiente son bastante bajos. En el Cuadro No. 19 se presentan para audales las propiedades hidráulicas de los ríos Ovejas (estación Abajo), Timba (estación

Jamundí (estación Puente Carretera), Palo (estación Puerto Tejada), Guachal (estación etálico), Bugalagrande (estación Mi Bohío), Tuluá (estación Tuluá) y La Vieja (estación

.

epción de los ríos más pequeños (Desbaratado, Guadalajara y Amaime en la estación ) los ríos tributarios de caudal medio similar entre sí presentan diferencias en las des hidráulicas para un mismo caudal.

e Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle

53 opia No Controlada CVC


Cuadro No. 19 Características Hidráulicas y Geométricas de los

Principales Ríos Tributarios del Río Cauca

Pendiente

Hidráulica (x10-4) Tributario Estación Caudal (m³/s)

Velocid. (m/s)

Area (m²)

Profund. Hidráulica

(m)

Ancho Superior

(m)

Número de

Froude Media del

Cauce (%) (2)Mínima Máxima

Rugosidad de Chezy (m1/2/s)

18.30(1) 0.96 19.65 1.2 17.04 0.29

20 1.03 20.48 1.16 17.18 0.31 Ovejas Abajo 40 1.55 27.03 1.45 18.16 0.41

2.47 27.6 74.0 41.6

20 1.04 19.17 0.78 24.72 0.38

22.5(1) 1.11 20.22 0.82 24.95 0.39 Timba Timba 40 1.52 26.19 1.02 26.13 0.48

- 15.1 63.7 40.0

35.9(1) 1.04 34.27 1.06 31.97 0.32

80 1.30 61.51 1.59 38.13 0.33 Palo Pto. Tejada 160 1.57 102.02 2.26 44.41 0.33

5.32 7.5 10.2 49.1

10.9(1) 0.85 12.45 0.41 17.63 0.42

20 1.06 18.33 0.42 18.29 0.52 Jamundí Puente Carretera

40 1.35 28.49 0.43 19.07 0.66 1.02 3.3 18.2 27.6

11.5(1) 0.66 17.59 1.46 12.09 0.17

20 0.80 25.16 1.97 12.85 0.18 Guachal Puente Metálico

40 1.02 39.49 2.86 13.86 0.19 - 2.6 9.1 49.5

95.0(1) 1.30 73.18 1.39 53.20 0.35

160 1.60 100.06 1.82 55.47 0.38 La Vieja Cartago 320 2.11 151.66 2.61 58.63 0.42

- 1.5 8.8 37.32

(1) Caudal medio multianual (2) La pendiente media del cauce corresponde al promedio de las pendientes calculadas por los métodos de compensación de áreas y de Taylor-Schwarz En el Cuadro No. 19 se presentan las pendiente medias de algunos de los ríos tributarios al Cauca. Con excepción del Río Jamundí (pendiente = 1.02 %) y La Quebrada Los Micos (pendiente = 0.37 %) los tributarios del Río Cauca presentan una pendiente media superior al 1.5 %, por lo cual se clasifican como torrentes. En el Cuadro No. 19 se presentan las pendientes hidráulicas máximas y mínimas registradas en los ríos tributarios. Los ríos Ovejas y Timba presentan las mayores pendientes, mientras que los ríos Guachal y La Vieja son los de menor gradiente.

7.2.2 Rugosidad Para los ríos Palo y Guachal (ríos con fondo de arena) el coeficiente de rugosidad de Chezy se calculó utilizando metodologías desarrolladas para ríos aluviales. El promedio de los resultados encontrados se presentan en el Cuadro No. 19. La rugosidad de estos ríos, que varía entre 44 y 55 m1/2/s, se encuentra en el rango típico de ríos con fondo de arena. Para ríos con fondo de grava se utilizó la metodología desarrollada por Hey (1979). En el Cuadro No. 19 se presentan los promedios de los valores obtenidos. De estos resultados se destaca la




influencia del tamaño de los sedimentos en el valor de la rugosidad. Para los ríos Ovejas y Timba la rugosidad varía entre 32.4 y 47.1 m1/2/s. En el Río Jamundí, como consecuencia del tamaño relativamente grande de los sedimentos, la rugosidad varía entre 25.5 y 27.9 m1/2/s. En el Río La Vieja se tiene un rango de variación relativamente amplio entre 29.5 y 46.1 m1/2/s, lo cual se ajusta a la fluctuación del tamaño de los sedimentos.

7.2.3 Secciones Transversales y Perfiles Longitudinales Las principales características y la evolución de las secciones transversales de los ríos en las estaciones hidrométricas se resumen en el Cuadro No. 20. En la Figura No. 21 se presentan las secciones transversales del río Palo. En la mayoría de los casos el cauce principal es estable en los sitios en los que se encuentran ubicadas las estaciones hidrométricas.

Figura No. 21 SECCIONES TRANSVERSALES RIO: PALO LOCALIZACION: ESTACION PUERTO TEJADA

964

965

966

967

968

969

970

971

972

973

974

0 10 20 30 40 50 6

DISTANCIA (m)

NIV

EL

(msn

m)

0

Ene- 1978 (Q = 16.54 m³/seg) Abr- 1978 (Q = 78.21 m³/seg

Nov-1984 (Q = 105 m³/seg) Mar-1987 (Q = 24 m³/seg)

Mar- 1993 (Q = 24.6 m³/seg) Sep - 1995 (Q = 11.4 m³/seg)

Mar-1997 (Q = 32.6 m³/seg)




Cuadro No. 20 Características de las Secciones Transversales de los Tributarios al Río Cauca

Río Estación Fechas

Ancho Banca Llena (m)

Prof. Banca Llena (m)

Características de la Sección Transversal Estabilidad y/o Cambios

Abajo Mar/78, Bar/78, Feb/84, Jul/91, Feb/93, Oct./95

27 3.75

Forma aproximadamente tra-pezoidal. Talud margen izq.: 1V : 3H Talud margen der.: 3V : 4H

Sección altamente estable Ovejas

Los Cámbulos Jul/81, Jul./91 54 7.5

Forma trapezoidal. Talud margen izq.: 3H : 4H Talud margen der.: 1V : 3H

Sección altamente estable

Timba Timba

Dic/76, Sep/77, Oct/77, Mar/84, Jun/84, Nov/84, Feb/93, Mar/95, Sep/95, Mar/97

27 2.0

Forma aproximadamente tra-pezoidal. Talud margen izq.: 1V : 3H Talud margen der. Vertical

El fondo de la sección varía continuamente entre las cotas 997.3 y 999.3

Palo Pto. Tejada

Ene/78, Abr/78, Nov/84, Mar/87, Mar/93, Sep/95, Mar/97

47.5 6.5

Forma aproximadamente tra-pezoidal. Talud margen izq.: 1V : 3H Talud margen der.: Vertical

Entre 1978 y 1997 el nivel del fondo ha experimentado una variación de aproximadamente 2 me

Pte. Carretera Central

Oct/77, Nov/77, Feb/78, Feb/83 26 2.7

Forma aproximadamente tra-pezoidal. Talud margen izq.: 1V : 1H Talud margen der.: 1V: 3H

Sección bastante estable

Jamundí

Tarabita Jul/86, Oct/90, May/91, Oct/95, Mar/97

20 3.5 Forma trapezoidal. Talud margen izq.: 4V : 5H Talud margen der.: 1V : 3H

Entre 1986 y 1990 el fondo descendió aproximadamente 0.5 m, volviendo a su cota inicial en 1991. A partir de esta fecha la sección ha perma-necido estable

Puente Viejo Palmaseca

Nov/76, Jun/77, Abr/78 9 4.3

Sección aproximadamente tra-pezoidal Talud margen izq.: 1V : 1H Talud margen der.: Vertical

Entre 1976 y 1977 el nivel del fondo subió aproximadamente 1 m. Entre 1977 y 1978 la sección presenta estabilidad Guachal

Puente Palmaseca

Mar/83, Abr/85, Jun/85, Abr/97 15 4.5

Forma aproximadamente trapezoidal. Talud margen izq.: 1V : 1H Talud margen der.: Vertical

Sección relativamente estable con variación continúa del fondo entre las cotas 946.5 y 947

Bugala-grande El Placer Jul/76, Sep/84,

Mar/95 28 3.5 Fondo inclinado con mayor profundidad en la margen izquierda. Taludes verticales

Sección estable

La Vieja Cartago Ago/77, May/78, Feb/84, Oct/89, Mar/89, Abr/96

85 7.5

Forma aproximadamente tra-pezoidal. Talud margen izq.: 2V : 3H Talud margen der.: Vertical

Sección estable hasta 1986. A partir de este año se presenta un descenso del nivel de fondo hacia la margen izquierda de entre 0.5 y 1 m

En la Figura No. 22 se presentan los perfiles longitudinales de algunos ríos tributarios. Con base en esta información es posible observar que los perfiles de los ríos tributarios tienden a presentar una forma cóncava con la pendiente disminuyendo a medida que se avanza hacia aguas abajo.




Adicionalmente, cerca de la desembocadura los ríos que entregan por la margen izquierda parecen presentar una pendiente mayor.

Figura No. 22 PERFIL LONGITUDINAL DE ALGUNOS TRIBUTARIOS

800

1200

1600

2000

2400

2800

3200

3600

4000

0 10 20 30 40 50 60 70 8

ABSCISA (Km)

EL

EV

AC

ION

(msn

m)

0

RIO CLARO. Margen IzquierdaRIO JAMUNDI. Margen IzquierdaRIO MELENDEZ. Margen Izquierda

RIO TULUA. Margen DerechaRIO MORALES. Margen Derecha

Des

embo

cadu

ra a

l Río

Cau

ca K

0+00

0

7.2.4 Sinuosidad, Tipo de Cauce y Formas de Fondo La gran mayoría de los ríos tributarios al Río Cauca presentan desde su nacimiento hasta el sitio en donde están ubicadas las estaciones hidrométricas, sinuosidades entre bajas y moderadas. De acuerdo con las metodologías propuestas por Leopold y Wolman y por Lane, los ríos Ovejas y Timba presentan un tipo de cauce trenzado, en tanto que los ríos Palo, Jamundí, Guachal y Claro presentan de acuerdo con Leopold y Wolman un tipo de cauce intermedio y de acuerdo con Lane un tipo de cauce meándrico. Dado que para los ríos con fondo de grava no se dispone de diagramas de clasificación, no fue posible identificar los tipos de fondo presentes en los tributarios de este tipo. En los ríos con fondo de arena (Palo y Guachal), de acuerdo con las metodologías de Simosns-Richardson, Van Rijn y Van der Berg y Van Gelder, las formas de fondo predominantes son las dunas, en tanto que de acuerdo con Liu en el Río Palo se presenta básicamente fondo plano o antidunas y fondo planos u olas permanentes y el Río Guachal fondo plano u olas permanentes.




7.3 SEDIMENTOLOGIA

7.3.1 Características del Material del Lecho El material de fondo en los ríos Palo y Guachal, en los sectores de las estaciones hidrométricas, está conformado principalmente por arenas finas y medias. En los tributarios Ovejas, Timba, Claro, Jamundí, Amaime, Guadalajara, Riofrío, Tuluá, Bugalagrande y La Vieja, el material del lecho está compuesto fundamentalmente por gravas de diferentes tamaños. El material del lecho de los ríos Claro, Amaime, Riofrío y La Vieja presenta una granulometría extendida o bien gradada; los demás ríos presentan una distribución uniforme de tamaños. (Cuadro No. 21 y Figura No. 23)

Cuadro No. 21 Diámetros Característicos Promedios del Material de Fondo en los Tributarios

Diámetros Promedios

(mm) Tributario Estación 10d 15d 30d 35d 50d 60d 65d 85d 90d

Ovejas Abajo 4.42 4.51 5.67 6.00 7.98 9.27 9.72 13.09 15.02Timba Timba 2.11 2.37 3.52 4.26 6.43 8.50 9.74 16.82 19.82Claro La Luisa 3.9 5.56 10.10 11.80 18.20 20.00 23.40 44.50 47.30Palo Puerto Tejada 0.27 0.29 0.35 0.37 0.51 0.63 0.72 1.38 1.83 Jamundí Puente carretera 20.38 21.23 25.50 27.08 32.43 34.88 36.75 38.00 - Cali Bocatoma - - - - - - - - - Guachal Puente Metálico 0.18 0.22 0.22 0.23 0.27 0.31 0.33 0.53 0.69 Amaime Los Ceibos 0.61 1.06 4.55 6.10 9.40 10.60 12.45 16.75 18.00Guadalajara El Vergel 0.29 0.26 0.80 1.20 9.10 10.00 10.30 11.20 11.80Tuluá Tuluá - - - - - - - - - Riofrío Salónica 1.35 2.71 6.20 7.01 11.20 13.50 15.45 21.15 27.30Bugalagrande Mi Bohío - - - - - - - - - La Vieja Cartago 5.65 6.53 11.28 12.95 19.19 22.50 23.24 26.73 24.67

7.3.2 Carga Total en Suspensión Los ríos tributarios descargan al Río Cauca cantidades importantes de sedimentos totales en suspensión, como consecuencia del alto grado de intervención en sus cuencas (deforestación, cambios en el uso del suelo, etc.). El mayor aporte anual de sedimentos al Río Cauca lo realiza el Río La Vieja, con un valor promedio de 3.0 millones de toneladas, seguido del Río Palo con 0.645 millones de toneladas.




0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01

POR

C. M

EN

OR

O IG

UA

L Q

UE

D (%

)

POR

C. M

EN

OR

O IG

UA

L Q

UE

D (%

)

Con base esuspensión hallados soregistros ddeterminac En el Río L1104.2 mg/En el Río Pde la cuenc Curvas de En el Cuadporcentajestasa de trandel tiempo Palo que trTimba, Ove50 % del tie

.Escuela de I

Co

Figura No. 23 CURVAS GRANULOMETRICAS DEL MATERIAL DE FONDO

0.10 1.00 10.00 100.00DIAMETRO DEL SEDIMENTO, D (mm)

Río: Ovejas Estación: Abajo

Río Timba Estación: Timba

Río Palo Estación: PtoTejadaRío: Jamundí Estación: Jamundí

n la información disponible se determinaron las relaciones Caudal – Carga total en (Figura No. 24 y Cuadro No. 22). En general los coeficientes de determinación n bastante aceptables. También se determinó una relación única con base en los isponibles de los principales ríos afluentes, la cual arrojó un coeficiente de ión bastante aceptable (R² = 0.80).

a Vieja la concentración media anual de sedimentos totales en suspensión es igual a l, valor muy alto que refleja en muy buena medida el grado de erosión de la cuenca. alo la concentración media anual es de 657.2 Ton/día, también indicativa del deterioro a.

Duración de la Carga Total en Suspensión

ro No. 22 se presentan las cargas totales en suspensión de los ríos tributarios para de duración o permanencia del 25 %, 50 % y 75 % del tiempo. Se destaca la elevada sporte en el Río La Vieja y su prolongada duración o permanencia: durante el 50 % la carga total en suspensión es por lo menos igual a 2492.2 Ton /día. Le sigue el Río ansporta al menos 856.0 Ton/día durante el 50 % del tiempo. En los ríos Risaralda, jas y Guachal el transporte total en suspensión es superior a 100.0 Ton/día durante el mpo.

ngeniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle

59

pia No Controlada CVC


Cuadro No. 22 Carga Total en Suspensión

Carga Total en Susp. (Ton/día) Correlación entre el Caudal y la

Carga Total en Suspensión Porcentaje de Tiempo en que la Carga es Igualada o Ex cedida Tributario Estación

Ecuación R2

Carga Media

Multianual (x 106 Ton) 25% 50% 75%

Ovejas Abajo Ss = 0.115Q2.632 0.82 0.154 482.75 176.04 47.36

Timba Timba Ss = 0.400Q2.148 0.74 0.124 90.55 37.84 14.63

Palo Puerto Tejada Ss = 0.370Q2.329 0.85 0.645 2479.80 856.00 293.70

Jamundí Puente Carretera Ss = 2.331Q1.376 0.80 0.025 90.55 37.84 14.63

Cali Bocatoma Ss = 2.756Q1.455 0.98 0.007 26.60 14.70 8.30

Guachal Puente Metálico Ss = 6.509Q1.360 0.79 0.075 280.88 124.93 37.16

Tuluá Tuluá Ss = 2.389Q1.182 0.46 - - - -

Bugalagrande Mi Bohío Ss = 3.874Q1.384 0.78 - - - -

La Vieja Cartago Ss = 0.010Q2.863 0.91 3.0 7307.75 2492.23 522.15

Risaralda Puente Negro Ss = 0.255Q2.203 0.80 0.149 623.50 268.33 116.30

Total 4.179

Figura No. 24 CAUDAL vs CARGA TOTAL EN SUSPENSION

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

0.1 1 10 100 1000CAUDAL (m³/seg)

CA

RG

A T

OT

AL

EN

SU

SPE

NSI

ON

ME

DID

A

S s (T

on/d

ía)

Río Ovejas Ss=0.089*Q^2.718 R²=0.82

Río Timba Ss=0.400*Q^2.148 R²=0.74

Río Palo Ss=0.370*Q^2.329 R²=0.85 Río Jamundí Ss=2.331*Q^1.376 R²=0.80

Río Cali Ss=2.756*Q^1.455 R²=0.98

Río Guachal Ss=6.509*Q^1.360 R²=0.79

Río La Vieja Ss=0.010*Q^2.863 R²=0.91Río Risaralda Ss=0.255*Q^2.203 R²=0.80


60



Los ríos afluentes pueden ordenarse en forma decreciente de acuerdo con la magnitud de las cargas totales en suspensión entregadas al Río Cauca, así: La Vieja, Palo, Ovejas, Risaralda, Guachal, Timba, Jamundí y Cali.

7.3.3 Carga en Suspensión Para la determinación de la carga en suspensión medida se consideraron los resultados del Estudio Morfológico del Río Cauca, según los cuales la carga de lavado en los ríos tributarios puede variar entre el 60 % y el 90 % de la carga total en suspensión, con un valor promedio de 75 %. Para el presente estudio se asumieron cargas de lavado del 75 % y el 90 % de la carga total en suspensión. Posteriormente la carga en suspensión fue calculada a través de la implementación de las metodologías de Van Rijn y Bagnold. Los resultados obtenidos se presentan en el Cuadro No. 23 y en la Figura No 25. Para los ríos con fondo de grava estas metodologías no aplican, lo cual parece sugerir que en estos ríos la carga total en suspensión corresponde en gran medida a carga de lavado. En general existe una buena correlación entre la carga en suspensión medida y la carga en suspensión calculada. La carga de lavado que mejores correlaciones produce varía de un río a otro: en el Río Palo este porcentaje es igual al 75 % y en el Río Guachal es igual al 90 % de la carga total en suspensión..

7.3.4 Carga de Fondo La carga de fondo se calculó a través de algunas de las metodologías existentes en la literatura técnica, por cuanto no se dispone de ninguna información de campo al respecto. Para ello se aplicaron las formulaciones de Meyer-Peter-Muller, Schocklitsch, Einstein-Brown, Van Rijn y Bagnold. Los resultados se presentan en el Cuadro No. 23. Al implementar estas metodologías en los ríos La Vieja, Ovejas, Timba y Jamundí sólo fue posible calcular la carga de fondo en muy pocos casos, debido al tamaño relativamente grande de los sedimentos del lecho. Para un número importante de datos la metodología de Einstein-Brown arroja cargas de fondo demasiado altas, poco probable de que ocurran, por lo cual no se recomienda su empleo para estimar la carga de fondo en los ríos tributarios. Al relacionar el caudal con la carga de fondo calculada (Figura No. 26) las mejores correlaciones se obtuvieron al aplicar la metodología de Bagnold. Para el Río Timba se obtuvieron sistemáti-camente correlaciones pobres, mientras que para el Río Palo las correlaciones resultaron aceptables para las diferentes formulaciones. La relación entre la carga en suspensión medida y la carga de fondo calculada para cada río tributario es muy variable. En algunos casos la carga en suspensión podría representar porcentajes bajos (inferiores al 20 % de la carga de material de fondo) y en otros porcentajes altos (superiores al 50 % de la carga de material de fondo).


61



Figura No. 25 CARGA EN SUSPENSION CALCULADA vs CARGA EN SUSPENSION MEDIDA CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL A 75 % DE LA CARGA

TOTAL EN SUSPENSION

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000

CARGA EN SUSPENSION MEDIDA Ss,m (Ton/día)

CA

RG

A E

N S

USP

EN

SIO

N

CA

LC

UL

AD

A S

s,c (T

on/d

ía)

VAN RIJNDato de campoDato excluídoBAGNOLD

Datos de campo

Ss,m = Ss,c

Ss,m = 2.83Ss,c0.82 R2 = 0.73

Ss,m = 28.17Ss,c0.41 R2 = 0.82

CARGA DE LAVADO CONSIDERADA IGUAL AL 90 % DE LA CARGA

TOTAL EN SUSPENSION

1

10

100

1000

10000

1 10 100 1000 10000CARGA EN SUSPENSION MEDIDA Ss,m (Ton/día)

CA

RG

A E

N S

USP

EN

SIO

N

CA

LC

UL

AD

A S

s,c (T

on/d

ía)

VAN RIJNDatos de campoDato excluídoBAGNOLDDatos de campo

Ss,m = Ss,c

Ss,m = 6.03Ss,c0.82 R2 = 0.73

Ss,m = 41.09Ss,m0.41 R2 = 0.82


62



Cuadro No. 23 Cálculo de las Cargas en Suspensión, de Fondo y de Material de Fondo

Información de

Aforos

Carga en Suspensión (Ton/día)

Carga de fondo (Ton/día)

Carga de Material de Fondo (Ton/día) Río Estación

Fecha (m-d-a)

Caudal (m³/seg)

Van Rijn Bagnold Scho-

klitsch M-P-M Einstein-Brown

Van Rijn Bagnold Van

Rijn Engelund-

Hansen Ackers-White Laursen Bagnold Parker

III-10-77 6.528 N.A.* 12.5 27.0 - 322.3 N.A. 1117.0 N.A.* N.A. - N.A. 1129.5 183.00

IV-13-77 8.915 N.A. N.A. N.A.* 47.6 N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. - N.A. N.A. 6.32 x 10-5Ovejas Abajo VI-16-77 10.494 N.A. N.A. - 36.7 N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. - N.A. N.A. 8.46 x 10-6

XII-1-76 12.405 N.A. N.A. - - 228.0 N.A. N.A. N.A. N.A. - N.A. N.A. 1467.02

III-8-77 4.19 N.A. N.A. N.A. - 964.4 N.A. N.A. N.A. N.A. - N.A. N.A. 509.07

IV-12-77 8.961 N.A. N.A. N.A. - 1331.8 N.A. N.A. N.A. N.A. - N.A. N.A. 1390.00

VI-7-77 34.03 N.A. N.A. 1903.9 5402.0 64742.7 N.A. N.A. N.A. N.A. 2629.8 N.A. N.A. 28822.31

VIII-16-77 16.07 - 295.9 359.0 45.3 192608.3 21.0. 851.6 21 2262.2 195.2 - 1147.5 16391.06

X-10-77 34.06 N.A. N.A. 3338.0 - 25606.5 N.A. N.A. N.A. N.A. - N.A. N.A. 24101.70

XI-25-77 20.898 N.A. N.A. N.A. 69.2 8047.7 N.A. N.A. N.A. N.A. 19.3 N.A. N.A. 7457.88

II-7-78 7.735 N.A. N.A. N.A. - 617.4 N.A. N.A. N.A. N.A. - N.A. N.A. 482.68

Timba Timba

III-25-78 9.215 N.A. N.A. - - 1013.7 N.A. N.A. N.A. N.A. - N.A. N.A. 2254.60

XI-29-76 21.64 191.0 277.3 124.2 110.9 N.A. 123.7 465.23 314.8 1184.1 478.6 7428.4 742.6 -

III-9-77 6.411 24.7 68.9 38.1 22.8 1630.1 19.2 154.6 43.8 212.5 94.9 2654.6 223.5 -

IV-19-77 13.54 146.8 201.0 79.3 82.3 4992.2 82.2 316.4 229.0 732.4 400.4 18805.5 517.4 -

VI-8-77 18.17 223.9 183.7 93.6 89.2 4907.4 141.6 444.4 365.5 718.6 373.6 9242.0 628.1 -

VIII-18-77 17.19 270.3 276.4 108.3 119.5 N.A. 132.4 412.5 402.8 1117.1 565.5 21828.3 688.9 -

X-6-77 28.08 90.9 201.8 165.4 60.3 8957.4 80.9 594.3 171.7 904.1 396.8 - 796.2 -

XI-23-77 34.15 79.8 360.6 188.0 110.3 N.A. 122.1 1014.7 201.9 2128.5 641.6 - 1375.3 -

I-31-78 16.544 65.0 207.8 114.7 64.3 N.A. 65.2 484.1 130.1 881.5 303.4 5765.8 691.9 -

III-22-78 10.45 106.1 153.2 69.8 64.9 4244.8 68.0 278.6 174.1 574.5 283.1 12793.2 431.7 -

Palo Puerto. Tejada

IV-21-78 78.21 5815.7 1062.4 384.9 1411.4 12079.7 1638.6 1893.4 7454.4 2617.6 1692.8 43726.5 2955.8

XI-1-76 5.979 N.A. N.A. - N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. 3.97 x 10-11

III-7-77 2.194 N.A. N.A. - N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. 3.24 x 10-17

IV-11-77 6.22 N.A. N.A. - - N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. 2.49 x 10-9Jamundí Puente Carretera

XI-25-77 9.297 N.A. N.A. - N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. 9.89 x 10-10

XI-2-76 4.4 - 53.5 - N.A. N.A. 0.4 120.2 217.8 55.9 - 173.7 -

VI-6-77 3.04 0.5 20.3 N.A. N.A. N.A. 0.4 41.1 0.9 50.9 14.3 - 61.3 -

VIII-19-77 2.64 3.3 23.6 5.6 N.A. N.A. 1.1 41.7 4.9 57.0 27.4 2563.4 65.3 -

X-6-77 12.7 87.2 59.0 10.8 20.4 580.0 30.2 80.1 110.7 184.3 142.8 1492.5 139.1 -

XI-22-77 9.1 21.6 93.6 - N.A. N.A. 12.1 99.0 33.6 323.6 145.8 2598.5 192.6 -

II-10-78 2.22 - 13.7 N.A. N.A. N.A. 0.1 36.1 - 34.3 8.9 - 49.8 -

III-13-78 6 10.5 40.3 N.A. 8.2 1170.6 7.6 71.1 20.4 140.2 58.6 254.6 111.4 -

Guachal Palma-seca

IV-28-78 27.7 - 483.1 - 52.0 N.A. 21.2 734.3 - 3736.3 474.2 2845.3 1217.4 -

II-4-77 32.564 N.A. N.A. - - N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. -


II-16-78 32.526 N.A. N.A. - - N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. N.A. 1.22 x 10-8La vieja Cartago


*N.A.: La metodología no es aplicable debido a las restricciones de la misma (tamaño de los sedimentos, pendiente, etc.)


63



Figura No. 26 CAUDAL vs CARGA DE FONDO CALCULADA

RIO: GUACHAL ESTACION: PUENTE PALMASECA

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

1 10 100CAUDAL (m3/s)

CA

RG

A D

E F

ON

DO

M

ED

IDA

Sb (

Ton

/día

)

SchoklistM-P-MEin-BrownVan RijnBagnold

Sb=0.05Q2.17 R²=0.77Sb= 15.35Q0.97 R²=0.76

7.3.5 Carga de Material de Fondo La carga de material de fondo se calculó a través de las metodologías de Laursen, Bagnold, Ackers – White, Engelund – Hansen, Van Rijn y Parker (Cuadro No. 23 y Figura No. 26). Se .Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales y del Ambiente Universidad del Valle

64



encontró que para los ríos Ovejas, Timba, Jamundí y La Vieja los cinco primeros métodos no aplican en la mayoría de los casos por tratarse de ríos con fondos de gravas. Estas metodologías sólo son aplicables para los ríos Palo y Guachal, por cuanto corresponden a ríos con fondos de arenas. En general, los valores calculados para estos dos ríos difieren ampliamente, alcanzando los mayores transportes con la expresión de Laursen. La formulación de Parker es válida sólo para ríos con fondos de gravas, por lo cual no se utilizó en los ríos Palo y Guachal. Para los demás ríos se obtuvieron cargas de fondo exageradamente altas en unos casos y demasiado pequeñas en otros, por lo cual no se recomienda el empleo de este método en los ríos de la cuenca del Río Cauca. Al relacionar los caudales líquidos con la carga de material de fondo calculada en el Río Palo se obtuvieron correlaciones aceptables para todas las formulaciones empleadas. En el Río Guachal se encontraron correlaciones aceptables para las ecuaciones de Bagnold, Ackers-White y Van Rijn. Para estos dos ríos el predictor de Ackers-White presentó las mejores correlaciones (Figura No. 27).


65



Figura No. 27 CAUDAL vs CARGA DE MATERIAL DE FONDO CALCULADA

RIO: PALO ESTACION: PUERTO TEJADA

10

100

1000

10000

100000

1000000

10000000

1 10 100CAUDAL (m3/s)

CA

RG

A D

E M

AT

ER

IAL

DE

FO

ND

O

CA

LC

UL

AD

A S

b (T

on/d

ía)

LaursenBagnoldAckers-WhiteVan RijnEngelund-Hansen

Sb=895.96Q0.89 R2=0.54Sb=37.43Q0.95 R2=0.62 Sb=22.58Q0.98 R2=0.85Sb=2.426Q1.60 R²=0.69Sb=55.60Q0.94 R²=0.85

RIO: GUACHAL ESTACION: PUENTE PALMASECA

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

1 10 100CAUDAL (m3/s)

CA

RG

A D

E M

AT

ER

IAL

DE

FO

ND

CA

LC

UL

AD

A S

b (T

on/d

ía)

LaursenBagnoldAckers-WhiteVan RijnEngelund-Hansen

Sb=21.05Q1.05 R2=0.82Sb=4.28Q1.46 R2=0.93Sb=0.173Q2.49 R²=0.83


66




2

88 CCAALLIIDDAADD DDEELL AAGGUUAA En este capítulo se presenta la caracterización de la calidad del agua del Río Cauca y sus tributarios, incluyendo los principales ríos y las descargas de aguas residuales municipales e industriales, en el tramo comprendido entre Salvajina y La Virginia. Para alcanzar este objetivo se utilizó la información de calidad del agua suministrada por la CVC. Con base en esta información se analizó la evolución temporal y espacial, así como la situación actual. La sistematización y el análisis de los registros de calidad del agua también permitieron la obtención de información de utilidad para el proceso de calibración y verificación del modelo de simulación numérica, teniendo en cuenta que en la presente fase del Proyecto no se incluyeron campañas de muestreo para este propósito.

8.1 CARACTERISTICAS GENERALES DEL RIO CAUCA Y SU VALLE GEOGRAFICO

8.1.1 Generalidades

En términos generales, la problemática ambiental del recurso hídrico en el valle geográfico del Río Cauca está asociada a la presencia de áreas degradadas por el uso inadecuado del suelo; la contaminación hídrica por descarga de aguas residuales de los centros urbanos, los aportes de aguas residuales de las industrias y los diferentes asentamientos humanos; la contaminación

hídrica por la explotación minera; los procesos de deforestación generalizada y la contaminación por basuras procedentes de los municipios.

El Río Cauca recibe cargas contaminantes antes de ingresar al Departamento del Valle. Desde su nacimiento hasta el municipio de Timba (localizado en el límite interdepartamental Cauca – Valle del Cauca), el río recibe, en promedio, 56 Ton/día de materia orgánica en términos de DBOBB5 BB (Corpes de Occidente, 1999). En el Departamento del Valle es aún más grave el deterioro, puesto que en su recorrido esta cifra se multiplica prácticamente 5 veces, recibiendo en promedio 279 Ton/día de materia orgánica, 148 de las cuales son aportadas por el municipio de Cali y las cabeceras municipales (Corpes de Occidente, 1999).




3

Descargas de Aguas Residuales del Colector Cauca de la Ciudad de Cali

En la Figura No. 28 se presenta la variación de las descargas contaminantes vertidas al Río Cauca, por municipalidades y los principales sectores productivos. En los municipios, la carga contaminante tiende a incrementarse como una consecuencia del crecimiento de la población y el escaso tratamiento de las aguas residuales domésticas. Las industrias, entre 1979 y 1999, presentaron una reducción considerable de la carga contaminante. Se estima que esta reducción está asociada a la implementación de sistemas de tratamiento de aguas residuales, como una respuesta a las políticas de mejoramiento del recurso hídrico, en ejecución por parte de la CVC.

8.1.2 Principales Antecedentes del Control de la Contaminación del Río Cauca

Figura No. 28 VARIACION DE LA CARGA CONTAMINANTE (DBO5) VERTIDA A LA CUENCA DEL RIO CAUCA ENTRE 1979 Y 1999 (CVC 1997; CVC, 1998)

0

20

40

60

80

100

120

Ingenios Papeleras Café Otrasindustrias

Cali OtrosMunicipios

DB

O5 (

Ton

/día

)

1979199519971999




4

El interés por los problemas de la contaminación del Río Cauca, se remonta al año de 1964, época en la cual J.E. Donaldson y C. Dunn, profesores de la Universidad de Tulane (USA), realizaron el trabajo de tesis denominado “Investigación de desechos que contribuyen a la contaminación del Río Cauca”. En 1967 el Profesor Armando Cubillos, de la Universidad del Valle, estudió la calidad de las aguas del Río Cauca en el tramo comprendido entre Navarro y el Río Guachal. A partir de los resultados de los análisis practicados a las muestras de agua y su comparación con el trabajo realizado en el año de 1964, concluyó que la calidad del agua del río sufría un deterioro creciente (Arias R, 1988). La División de Aguas de la CVC inició en 1968 una evaluación de la calidad del agua del Río Cauca, hallando en algunos tramos, niveles de oxígeno disuelto relativamente bajos en comparación con años anteriores. Este diagnóstico mostró que la contaminación hídrica debía controlarse (Arias R., 1988). En 1973 la CVC firmó un convenio de cooperación técnica con la Organización Panamericana de la Salud – OPS, con el objetivo de desarrollar un trabajo más detallado de las condiciones del río. Este incluyó el análisis de la calidad del agua mediante la localización de estaciones fijas de muestreo, la recopilación de la información de los usos del agua para riego, abastecimiento municipal e industrial. Este convenio incluyó por primera vez, la aplicación de modelos de simulación numérica. Este estudio sentó las bases para la expedición del Acuerdo 014 de Noviembre 23 de 1976, por el cual se dictaron normas sobre el control de la contaminación de las aguas en la cuenca del Río Cauca, en el territorio de jurisdicción de la CVC. Dentro del Programa de Control de la Contaminación se planteó la ejecución de actividades por etapas, para los usuarios existentes en la cuenca, representadas por: tratamiento preliminar hasta 1981, tratamiento primario hasta 1985, tratamiento secundario hasta 1990 y la obligatoriedad, para los usuarios nuevos, de cumplir con la reglamentación desde el momento mismo en que entraran a operar. Por su parte, el Ministerio de Salud, en 1984, a través del Decreto 1594, reglamentó los usos del agua de acuerdo con su calidad y el vertimiento de residuos líquidos. La CVC realizó, entre 1964 y 1979, una serie de mediciones de calidad de agua, en el Río Cauca. A partir de 1980 se inicia el programa de seguimiento o monitoreo continuo fijando puntos de muestreo en 19 estaciones ubicadas a lo largo del Río Cauca. Desde la puesta en operación del embalse de Salvajina en 1985, la CVC, viene monitoreando la calidad del agua en la desembocadura de 31 ríos tributarios. Aproximadamente en 1989, son complementadas las anteriores mediciones, con el monitoreo de estaciones de calidad de agua adicionales, ubicadas a lo largo del cauce de algunos ríos tributarios. En 1985, la Corporación Autónoma Regional del Valle, inicia el monitoreo de las descargas de algunas industrias y en el año 1987 comienza la valoración de la contaminación vertida por los efluentes finales del sistema de alcantarillado de la ciudad de la ciudad de Cali. La investigación “Simulación de la Calidad del Agua del Río Cauca, Calibración, Verificación y Aplicación” (Galvis A., 1988) incluyó, entre otros aspectos, información sobre caracterización




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del Río Cauca y sus tributarios considerando los períodos de invierno y verano (Ingesam – URS, 1986). Esta caracterización se realizó en cuatro frentes: el Río Cauca, los principales ríos tributarios en el tramo Hormiguero – Riofrio, las descargas de las industrias y las descargas de los efluentes finales del sistema de alcantarillado de la ciudad de Cali. Con la expedición de la Ley 99 de 1993 se crea el Ministerio del Medio Ambiente, se organiza el Sistema Nacional Ambiental y se reestructuran las Corporaciones Autónomas Regionales. La CVC ha continuado su labor en el manejo integral del recurso hídrico, como sus actividades de monitoreo, seguimiento y control de la calidad del agua en el Río Cauca. Una parte significativa de estas actividades ha venido siendo presentada en diferentes informes, entre los cuales se destacan: “Panorama del Río Cauca, Una visión de conjunto” (CVC, 1996) y “Plan de Gestión Ambiental para el Valle del Cauca 1998-2000” (CVC, 1998). Actualmente la CVC dispone de información histórica de la calidad del agua en 19 estaciones de monitoreo sobre el Río Cauca, también cuenta con información de la calidad del agua en 31 ríos tributarios, en sitios ubicados antes de la desembocadura al Río Cauca; en 14 de ellos se cuenta con más de 3 estaciones de monitoreo. Para las industrias, la CVC realiza seguimiento periódico en más de 200 empresas localizadas en el Valle del Cauca. En cuanto a los municipios se cuenta con información de los efluentes finales de algunas ciudades del Departamento del Valle del Cauca. En general, la CVC involucra la medición de 56 parámetros físicos, químicos, microbiológicos e hidráulicos. Los datos de la calidad del agua en las estaciones de monitoreo del Río Cauca y sus tributarios se presentan en el Cuadro No. 24.

8.2 INFORMACIÓN DISPONIBLE Y ASPECTOS METODOLÓGICOS

8.2.1 Información de Calidad del Agua Para la caracterización de la calidad del agua del Río Cauca y sus tributarios, se sistematizó y analizó la información disponible en la CVC, a partir de 1985, año en el cual entra en operación el Embalse de la Salvajina. Se estima que este hecho pudo haber originado cambios en el comportamiento del Río Cauca.




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Cuadro No. 24 Parámetros de Calidad del Agua Monitoreados por la CVC

Tipo Parámetro Unidad Estaciones

Río Cauca Ríos

Tributarios Municipio

de Cali Otros

Municipios Industrias

Hidráulico Caudal mP P

3PP/s X X X X X

Temperatura PP

oPPC X X X

pH Unidad X X Oxígeno Disuelto mg/l X X X Sólidos Totales mg/l X X X Sólidos Disueltos mg/l X X Sólidos Suspendidos mg/l X X X X Turbiedad UNT X X X Color UC X X X Conductancia Específica Mmhos/cm X X Dureza Total mg/l X X Dureza magnésica mg/l X X Dureza Cálcica mg/l X X Alcalinidad Total Mg/l X X

Físicos

Alcalinidad al Fenol mg/l X DBO mg/l X X X X X Materia Orgánica DQO mg/l X X X X Nitrógeno Total mg/l X X Nitrógeno Orgánico mg/l X X Nitrógeno Amoniacal mg/l X X Nitratos mg/l X X X Nitritos mg/l X X X Fósforo Total mg/l P X X

Nutrientes

Fosfatos mg/l PO4 X X Sodio Total mg/l Na X X Sodio Disuelto mg/l Na X Potasio Total mg/l K X X Potasio Disuelto mg/l K X Calcio mg/l X X Magnesio mg/l X X Carbonatos mg/l X X Bicarbonatos mg/l X X Cloruros mg/l X X

Iones Principales

Sulfatos mg/l X X X Sulfuros mg/l X Sílice mg/l X Fluoruros mg/l X

Otros Inorgánicos

Cianuro mg/l X Aluminio mg/l Al X X Cadmio Total mg/l Cd X X X Cromo Total mg/l Cr X X X Cromo Disuelto mg/l Cr X Cobre Total mg/l Cu X X X Hierro Total mg/l Fe X X X Hierro Disuelto mg/l Fe X Mercurio mg/l Hg X X Manganeso Total mg/l Mn X X X Manganeso Disuelto mg/l Mn X Níquel total mg/l Ni X X X Níquel Disuelto mg/l Ni X Plomo Total mg/l Pb X X X Plomo Disuelto mg/l Pb X Zinc total mg/l Zi X X X

Metales

Zinc Disuelto mg/l Zi X Coliformes Totales NMP/100 ml X X X Microbiológicos Coliformes Fecales NMP/100 ml X X X




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8.3 INFORMACIÓN DISPONIBLE Y ASPECTOS METODOLÓGICOS

8.3.1 Información de Calidad del Agua Para la caracterización de la calidad del agua del Río Cauca y sus tributarios, se sistematizó y analizó la información disponible en la CVC, a partir de 1985, año en el cual entra en operación el Embalse de la Salvajina. Se estima que este hecho pudo haber originado cambios en el comportamiento del Río Cauca.

8.3.2 Frecuencias y Sitios de Muestreo Considerando los objetivos del presente estudio, los datos de calidad del agua suministrados por la CVC se han dividido en cuatro tipos, de acuerdo con su procedencia, así: Río Cauca, ríos tributarios, las descargas de las industrias y las descargas de los municipios. Cada uno de estos tipos posee un período y una frecuencia de muestreo específicos. En la Figura No 29 se presenta el esquema general de las estaciones de muestreo del Río Cauca y los ríos tributarios, en el tramo Salvajina – La Virginia. Estaciones de muestreo del Río Cauca: Se cuenta con información de 19 estaciones de muestreo sobre el Río Cauca entre el tramo Salvajina - La Virginia. Se considera información desde Enero de 1985 hasta Agosto de 1999, la cual ha sido tomada con una frecuencia de muestreo generalmente trimestral para los parámetros de calidad del agua. Estaciones de muestreo de ríos tributarios: En la información suministrada por la CVC se cuenta con datos de calidad del agua en 31 ríos, de los cuales 30 son tributarios directos del Río Cauca. El período de muestreo es variable para cada tributario, aunque en general oscila entre los años 1985 y 1999. La frecuencia de muestreo, usualmente es semestral, aunque en algunos de ellos es trimestral y en otros anual. Descargas Industriales: Aunque la CVC hace seguimiento y control a más de 200 industrias en el Departamento del Valle, solo se cuenta con registros de calidad del agua para 112 de estas empresas. El período de muestreo se encuentra comprendido entre los años 1985 y 2000, con frecuencias generalmente semestrales. Descargas de los municipios: Se cuenta con registros entre los años 1987 y 1999 para el canal CVC Sur, el Colector General y el Canal Oriental (efluentes finales del sistema de alcantarillado del Municipio de Cali). Para los restantes municipios del Departamento del Valle, se cuenta con información de carga contaminante corresponde al año de 1993, encontrada en el libro “Plan de Gestión Ambiental para el Valle del Cauca 1998-2000” (CVC, 1998). Se dispone además, de información de muestreos realizado en el año de 1998 para algunas de las cabeceras municipales.




8

Figura No. 29 ESQUEMATIZACION DEL RIO CAUCA Y SUS TRIBUTARIOS

P UEN T E GUA YA B A L K347+835.39

LA VIC T OR IAK369+874.96

A N A C A R OK416+514.85

M UN IC IP IO D E OB A N D O

LA VIR GIN IAK444+732.13

R IO R ISA R A LD AK442+502.47

Ext. M aterial de A rras t reA . M ieles de Quindio , R is aralda y Valle

R IO LA VIEJ AK425+454.76

M UN IC IP IO D E Z A R Z A L

R IO LA P A ILAK331+371.27

Ing. R io P aila

M UN IC IP IO D E B OLIVA R

R IO B UGA LA GR A N D EK323+208.28

M . B ugalagrandeInd. N es t le de C o lo m bia S.A .

R IOF R IOK284+768.18

R IO M OR A LESK293+271.75

M . T uluáR IO T ULUAK289+711.37

M . T uluá., Ext . M aterial de A rras tre

M . R io frioL.B . T rujillo

R IO R IOF R IOK283+902.87

R IO P IED R A SK264+982.68

IN G. C A R M ELIT A

M ED IA C A N OAK220+915.59

R IO GUA D A LA JA R AK223+115.23

Oro y Ext . M aterial de A rras tre, M . B uga

R IO M ED IA C A N OAK220+502.83

YOT OC OK212+738.69

R IO YOT OC OK211+778.47

M . Yo to coInd. C arpack S.A .

R IO SON SOK203+732.15

Ing. P ic hic hi, C o r. So nso

R IO GUA B A SK197+215.38

M . Guac arí , A . M ieles , A gro quím ic o s , C o r. C o c uyo s , R egadero , P uente R o jo , Guabitas , Guabas , P re. C ianuro y M erc urio . Exp. Oro

VIJ ES K186+452.25

R IO Z A B A LET A SK191+581.72

Ext. M aterial de A rras tre, M . C errito , A gro quím ic o s , A . M ieles , C o r. C as t illo , Z abaletas , N o v illera, B arrac as , Lo s Sauc es .

R IO C ER R IT OK186+291.84

M UN IC IP IO D E VIJ ESR IO VIJES

K181+872.43C o r. Santa A na y P echera, Exp. C aliza Ing. M anuelita S.A ., C o r. E l P lac er y

A m aim e, Ext . M aterial de A rras tre.R IO A M A IM EK180+356.36

R IO N IM AC o r. P o t rerillo , C aluc é y T enjo , Ext . M aterial de A rras tre.

P A SO D E LA T OR R E K170+763.81

R IO GUA C H A LK165+866.45

R IO F R A YLE

Ing. M aría Luis a, M F lo rida, F ibro inf inita de C o lo m bia, A gro quím ico s , C o r. A lpes , P edregal,

R IO P A LM IR AR IO YUM B OK164+075.52

M . Yum bo , Ext C alc ita y C arbó n, L B asurero

T EC N OQUIM IC A S YUM B O, C A R T ON D E C OLOM B IA , C EM EN T OS D EL VA LLE Y WH IT EH A LL

P UER T O ISA A C SK155+506.03ET ER N IT Y P R OP A L

LLOR ED A GR A SA S, F A D ELP A , B R IT ILA N A , C A R T ON ES IN D . C OLOM B IA N OS,

R IO A R R OYOH ON D OK148+816.55

R IO C A LIK146+534.34

P A SO D EL C OM ER C IOK144+560.75

M . P alm ira, D es t ileria San M art ín, A gro quím ico s

C A N A L OR IEN T A L

JUA N C H IT OK139+258.73

C arto nes A m érica, F abris edas ., Exp. C arbó n, agregado s de P et ró leo y C alcáreo s

C A N A L C VC SUR A N T ES C A N A L N A VA R R O K127+724.04

R IO C A ÑA VER A LEJO, M ELEN D EZ Y LILI

R IO D ESB A R A T A D OK121+503.65

Q. Z A N JON OSC UR OK119.+787.45

H OR M IGUER OK113+484.63

C o r. C abuyal, Exp M árm o l, A gro quím ico s , Ext . M ateriales de arras tre, M . F lo rida, M . M iranda, M . P uerto T ejada

R IO P A N C ER IO P A LOK97+290.5

Ext . M aterial de arras t reM . P uerto T ejada

R IO JA M UN D IK108.218.68

A gro quím ico s Ind. T ec no quím ic as S.A . M . Jam undí, Exp. carbó n

LA B OLSAK78+903.33

R IO C LA R OK78+170.6

Ext . M aterial arras treExp, C arbó n y B auxitaC o nd. J ardín P o trerito R IO LA QUEB R A D A

K64+789.75

R IO QUIN A M A YOK45+851.11

P . A lm idó n Yuc a

R IO LA T ET AK42+411.54

N o t a : P ara lo s río s M ediacano a, Yo to co y B ugalagrande s e to m a el dato de caudalm ult ianual c o m prendido desde 1971 a 1996 (C VC , 1995). P ara A rro yo ho ndo , La Quebraday Vijes se to m an lo s c audales pro m edio s de 1995 (C VC , 1997). Lo s dem ás caudalesco rrespo nden a la bas e de dato s de C alidad de A gua ent re 1985 a 2000 (P M C , 2000).

LA B A LSAK27+384.77

A N T ES T IM B AK24+493.65

R IO T IM B AK24+493.65Exp. C arbó n

A N T ES OVEJ A SK3+421.24

R IO OVEJA SK3+421.24 P . A lm idó n Yuc a

A N T ES SUA R EZK1+804.46

C A N A L OR IEN T A L, C A R T ON ES D EL VA LLE, D ESC A R GA P T A R , C A N A L GEN ER A L

C O N V E N C IO N E S P unto de entrega de lo s af luentes al río C auca Es tac io nes so bre el R ío C auca D esc argas C o ntam inantes

M : M unic ipio , P : P ro ducc ió n, Exp: Explo tac ió n, Ext : Ext rac c ió n, R : R es idual, V: Vert im iento , B : B asurero , Ing: Ingenio , A : A gua, Ind: Indus tria, L:Lixiv iado s , C o nd: C o ndo m inio , C o r: C o rregim iento , P re: P resenc ia.

P . A lm idó n Yuc a




9

La información suministrada por la CVC correspondiente al listado de tasa retributiva para el año 2000, permitió contar con información de carga contaminante en términos de DBOBB5 BB y sólidos suspendidos para el año 2000 en la mayoría de las cabeceras municipales.

8.3.3 Aspectos Metodológicos Los registros de los parámetros de calidad del agua suministrados por la CVC fueron sistematizados en bases de datos y se clasificaron así: por estaciones de muestreo del Río Cauca, por ríos tributarios, por descargas de los municipios y por descargas industriales. Cada una de estas bases de datos incluye los parámetros de calidad del agua, el caudal, la fecha y la hora del muestreo. Para esta actividad se utilizó el software Excell 97 de Microsoft. • Análisis de la Información. Para analizar el comportamiento espacial y temporal de la calidad del agua del Río Cauca, era conveniente asociar los registros de calidad de agua con los aforos realizados, considerando condiciones típicas de invierno, promedio y verano para los periodos 1985 - 1990, 1991 –1995 y 1996 - 1999. La metodología elaborada para este propósito se describe a continuación: Las condiciones típicas de invierno, promedio y verano de los diferentes parámetros de calidad, se asociaron a diferentes condiciones de caudal en el Río Cauca, estimadas por medio de las curvas de permanencia de caudales regulados para cada estación (CVC, 1997). Del análisis de las curvas de permanencia de caudales regulados, se adoptó como condición típica de invierno, los caudales que corresponden a un tiempo de permanencia inferior al 30%. Para la condición típica de verano se consideró un tiempo de permanencia superior al 70%, mientras que para la condición promedia se adoptó el rango de caudales comprendido entre el 30% y el 70% de permanencia. La Figura No 30 muestra la curva de permanencia de caudales regulados (Periodo Post-Salvajina) para la estación Juanchito. Aplicando el criterio indicado anteriormente, la condición típica de invierno, para esta estación, incluye los caudales superiores a 292 mPP

3PP/s. La condición típica de

verano incluye los caudales inferiores a 179 mPP

3PP/s y la condición típica promedio incluye el rango

de caudales entre 292 mPP

3PP/s y 179 mPP

3PP/s. De igual manera que se trabajo Juanchito, se abordaron

las estaciones: Antes Navarro, La Balsa, La Bolsa, Hormiguero, Mediacanoa, Guayabal, La Victoria, Anacaro y la Virginia. Para estimar las condiciones típicas de invierno, promedio y verano en las restantes estaciones de calidad de agua, se realizó una correlación de caudales entre las estaciones más cercanas al punto de interés. Después de obtener los rangos de caudales que representaban las condiciones típicas de invierno, promedio y verano para cada una de las estaciones, se tomo la base de datos de calidad de agua del río Cauca, seleccionado estación por estación, ubicando en cada una, los parámetros de calidad que presentaban aforos que coincidan con los rangos típicos seleccionados anteriormente.




10

Al terminar este procedimiento, se promediaron cada uno de los datos de calidad para cada una de las estaciones y cada uno de los periodos.

Una vez se construyeron las bases de datos de las estaciones sobre el Río Cauca, se realizaron las estadísticas descriptivas para cada uno de los parámetros de calidad de agua. Estas estadísticas incluyeron: los promedios, la desviación estándar, los máximos, mínimos y los percentiles. Este mismo manejo estadístico se utilizo para cada uno de los tributarios del río Cauca. Se estimó que la condición actual del Río Cauca, puede estar representada por la información perteneciente al último período, el cual comprende los años entre 1996 y1999. Para el análisis de la calidad del agua de los ríos tributarios, se utilizaron gráficos de barras de promedios por períodos, con su correspondiente desviación estándar. Se estimó que la condición actual de los ríos tributarios, está representada por la información del último período (1996 y 1999). Para el análisis de los municipios se utilizaron las gráficas de barras de promedios. Este análisis permitió hacer una comparación entre las diferentes descargas y los parámetros de calidad de

Figura No. 30 CURVA DE PERMANENCIA DE CAUDALES ESTACION JUANCHITO

PERIODO POST - SALVAJINA (CVC, 1997)

10

100

1000

0 20 40 60 80 100

PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE UN CAUDAL ES IGUALADO O EXCEDIDO (%)

CA

UD

AL

DIA

RIO

(m

³/s)




11

agua. La condición actual de las descargas municipales se analizó con los datos promedio registrados para los años de 1999-2000. La CVC hace seguimiento y control a más de 200 industrias en el Departamento del Valle, aunque solo se cuenta con registros de calidad del agua para 112 de estas empresas, las cuales se han agrupado por proceso productivo y se graficaron por medio de barras de promedios. Para estimar la condición actual de las descargas industriales se analizaron los valores promedio registrados para el año 2000. Para caracterizar la calidad del agua del Río Cauca y sus tributarios es importante contar con un marco de referencia legal que permita establecer los límites, según el caso, para los diversos parámetros considerados. Para ello se utilizaron los criterios de calidad del agua establecidos en el Acuerdo 014 de 1976 de la CVC, el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud y el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico RAS-2000, formulado por el Ministerio de Desarrollo Económico. • Estimación de Caudales Faltantes. Algunas de las estaciones de monitoreo de la calidad del agua sobre el Río Cauca no corresponden a las estaciones hidrométricas, por lo cual no se dispone de los registros de los caudales en ellas. Para la estimación de los caudales faltantes de las estaciones sobre el Río Cauca se adoptó la estación Juanchito como estación de referencia para establecer correlaciones con las estaciones existentes. A partir de las correlaciones se establecieron expresiones que permitieran relacionar el caudal del Río en Juanchito con el caudal en las estaciones de calidad de agua que no corresponden a estaciones hidrométricas. Para los ríos tributarios que no presentaban el dato de caudal se utilizó el caudal medio multianual reportado por la Sección de Hidroclimatología de la CVC. Para los efluentes finales de la ciudad de Cali la condición actual se estimó con base en la información registrada en los muestreos efectuados por EMCALI durante los años 1998 y 1999.

8.3 CARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA DEL RÍO CAUCA

8.3.1 Materia Orgánica (DBO BB5BB) y Oxígeno Disuelto (OD) En las Figuras No. 31, 32 y 33 se presenta el comportamiento del oxígeno disuelto y la DBOBB5 BB para los períodos 1985 –1990, 1991 – 1995 y 1996 – 1999. Los datos de calidad de agua están relacionados con los caudales que representan una condición típica de invierno; promedio y verano.




12

Figura No. 31 OXIGENO DISUELTO, DBO5 Y CAUDAL EN EL TRAMO SALVAJINA - LA VIRGINIA, PARA LA CONDICION TIPICA PROMEDIO

100

150

200

250

300

350

400

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Cau

dal (

m3 /s

)

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Oxí

geno

Dis

uelto

(mg/

l)

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450D ist ancia en ( Km)

DB

O5 (

mg/

l)

1985 - 1990 1991 - 1995 1996 - 1999




13

Figura No. 32 CONDICION TIPICA DE VERANO PARA CAUDAL, OXIGENO DISUELTO Y DBO5

50

100

150

200

250

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Cau

dal (

m3 /s)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Oxí

geno

Dis

uelto

(mg/

l)

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450D is t a nc ia e n ( Km )

DB

O5 (

mg/

l)

1985 - 1990 1991 - 1995 1996 - 1999




14

Figura No. 33 CONDICION TIPICA DE INVIERNO PARA CAUDAL, OXIGENO DISUELTO Y DBO BB5

100

200

300

400

500

600

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Cau

dal (

m3 /s)

0

1

2

3

4

5

6

7

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Oxí

geno

Dis

uelto

(mg/

l)

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450D istancia en (Km)

DB

O5 (

mg/

l)

1985 - 1990 1991 - 1995 1996 - 1999




15

Tanto en las curvas de oxígeno disuelto como en las de DBOBB5 BB se pueden distinguir tres tramos de interés en la evolución espacial, los cuales se discuten a continuación. • Tramo Antes Suárez – Hormiguero. Analizando la condición típica promedio (Figura No 31), el efluente de Salvajina registra valores promedios de oxígeno disuelto entre 3.0 y 4.5 mg/l y se incrementa a un valor máximo de aproximadamente de 6 mg/l en al estación La Balsa, este comportamiento puede esta asociado con los Ríos tributarios Ovejas y Timba, los cuales aportan un caudal significativo y presentan niveles relativamente altos de oxígeno disuelto. De La Balsa a Hormiguero, el oxigeno disuelto no presenta grandes cambios, esto puede se una consecuencia de las descargas de ríos con bajos niveles de contaminación de origen orgánico, como La Teta, Quinamayó, La Quebrada y Claro. En términos de la contaminación orgánica, el tramo Salvajina – Hormiguero, presenta una concentración de DBOBB5 BB de entre 1 y 3 mg/l. Considerando la condición típica de verano (Figura No 32), el efluente de Salvajina registra valores de oxígeno disuelto entre 3.0 y 6 mg/l. En la estación Hormiguero, la concentraron de este parámetro oscilan entre 5 y 7 mg/l, para los tres periodos analizados. En términos de la contaminación orgánica, el tramo Salvajina – Hormiguero, presenta una concentración de DBOBB5 BB alrededor de 2.0 mg/l. Analizando la condición típica de Invierno (Figura No 33), el efluente de Salvajina registra valores de oxígeno disuelto alrededor de 5.0 mg/l. En la estación Hormiguero, la concentraron de este parámetro oscilan entre 5.0 y 6.0 mg/l, para los tres periodos analizados. En términos de la contaminación orgánica, el tramo Salvajina – Hormiguero, presenta una concentración de DBOBB5 BB alrededor de 2.0 mg/l. En general, se puede apreciar que no existe variaciones significativas en la calidad del agua del río Cauca para las condiciones típicas de invierno, promedio y verano en el tramo Salvajina – Hormiguero. • Tramo Hormiguero - Mediacanoa Es el tramo donde se registra la mayor contaminación por materia orgánica, pues es aquí donde el Río Cauca recibe las descargas de la ciudad de Cali, las cargas aportadas por los ríos tributarios Guachal, Cali, Desbaratado, Yumbo, Cerrito y Sonso, y las descargas de las industrias que tributan directamente al Cauca, donde se destacan las empresas del sector papelero. Analizando la condición típica promedio (Figura No 30), el impacto de las descargas de aguas residuales se manifiesta en una caída brusca en la concentración de oxígeno disuelto, desde alrededor de 6.0 mg/l en la estación Hormiguero hasta alrededor de 1.0 mg/l en la estación de Mediacanoa, para los tres periodos analizados.




16

Es importante anotar que en el segundo periodo (1991-1995) la estación Antes Navarro, presenta un descenso brusco en la concentración de oxigeno disuelto, debida al registro de condiciones anaeróbicasl en junio de 1994. Este dato afecto el promedio para esta la estación. En el tramo Hormiguero – Medicanoa, se han registrado condiciones anaerobias en las estaciones Antes Navarro, Puerto Isaacs, Paso de la Torre, Vijes, Yotoco y Mediacanoa. Para la DBOBB5 BB se aprecia un incremento significativo en este tramo, como consecuencia de las descargas de aguas residuales domésticas e industriales. Aquí se puede observar una diferencia en la DBOBB5 BB entre los períodos analizados, presentándose la mayor concentración entre 1985 y 1995, tendiendo a disminuir con el tiempo. Considerando la condición típica de verano (Figura No 31), la estación Hormiguero registra valores de oxígeno disuelto entre 5.0 y 6.8 mg/l. En la estación Mediacanoa este parámetro desciende a valores alrededor de 1.0 mg/l, para los tres periodos analizados. En términos de la contaminación orgánica, el tramo Hormiguero - Mediacanoa, presenta una concentración de DBOBB5 BB entre 2.0 mg/l y 12.0 mg/l. Analizando la condición típica de Invierno (Figura No 32), la estación Hormiguero registra valores de oxígeno disuelto entre 5.0 y 6.5mg/l. En la estación Mediacanoa este parámetro desciende a valores alrededor de 2.5 mg/l, para los tres periodos analizados. En términos de contaminación orgánica, el tramo Hormiguero - Mediacanoa, presenta una concentración de DBOBB5 BB entre 2.0 mg/l y 8.0 mg/l. • Tramo Mediacanoa – Puente La Virginia. Este tramo se caracteriza por recibir las descargas de aguas residuales domésticas e industriales de poblaciones medianas del Valle del Cauca como Buga, Tuluá, Bugalagrande y Cartago entre otras, a través de los ríos tributarios que se encuentran en esta zona. También recibe las descargas directas de los municipios de Bolívar, Zarzal, Obando y de algunos ingenios. Analizando la condición típica promedio (Figura No 30), en este tramo, el Río Cauca tiende a incrementar su concentración de oxígeno disuelto desde un rango entre 1.0 y 2.0 mg/l para Mediacanoa hasta valores entre 2.5 y 3.5 mg/l en La Virginia. Este tramo no cumple con el Decreto 1594/84, para algunos de los usos que reglamenta. Se aprecia un incremento de DBO BB5 BBen los dos últimos períodos, probablemente como consecuencia del aumento de las descargas de aguas residuales de los municipios, ya que no han efectuado mayores avances en el control de sus vertimientos y son los municipios quienes hacen el mayor aporte de carga contaminante en términos de DBOBB5 BB a través de los tributarios. Considerando la condición típica de verano (Figura No 31), la estación Mediacanoa registra valores de oxígeno disuelto alrededor de 1.0 mg/l, que se incrementa con registros entre 2.0 y 3.0 mg/l en la estación La Virginia, para los tres periodos analizados. En términos de la contaminación orgánica, el tramo Mediacanoa – La Virginia, presenta una concentración de DBOBB5 BB entre 2.0 mg/l y 6.0 mg/l.




17

Analizando la condición típica de Invierno (Figura No 32), la estación Mediacanoa registra valores de oxígeno disuelto alrededor de 2.5 mg/l, que aumentan a 3.0 mg/l en la estación La Virginia, para los tres periodos analizados. En términos de la contaminación orgánica, el tramo Mediacanoa – La Virginia, presenta una concentración de DBO BB5 BB entre 2.0 mg/l y 6.0 mg/l.

8.3.2 Nutrientes La Figura No. 34 muestra la variación en las concentraciones de nitratos y nitritos a lo largo del Río Cauca, para los tres períodos considerados. Existe una tendencia a aumentar las concentraciones de nitritos y nitratos aguas abajo en el Río. Se estima que esto es una consecuencia de las descargas de aguas residuales domésticas e industriales. El mayor incremento se presenta en el tramo Riofrio y La Virginia.

Figura No. 34 NITRITOS Y NITRATOS EN EL TRAMO SALVAJINA - LA VIRGINIA, PARA LA CONDICION TIPICA PROMEDIO

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Nitr

itos (

mg/

l)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450D istancia en (Km)

Nitr

atos

(mg/

l)

1985 - 1990 1991 - 1995 1996 - 1999




18

En general, para el último período, el contenido de nutrientes registrado, hasta la estación de Hormiguero presenta baja contaminación y de aquí en adelante la contaminación aumenta, como consecuencia de las descargas de aguas residuales y de los tributarios que drenan zonas cultivadas de caña y café, principalmente. No obstante, estos niveles medios no representan restricción de acuerdo con los usos que reglamenta el Decreto 1594 de 1984. Es importante anotar que en la estación Puente de Guayabal, presenta la concentración mas alta de nitritos en el periodo 1991-1995, generada por la presencia de un valor máximo de 0.3 mg/l registrado en agosto de 1995, que afecto el promedio. En esta misma estación, se presenta la condición más critica de nitratos en septiembre de 1996. En el periodo de 1996 a 1999, la concentración de nitritos en la estación Vijes presenta un valor máximo superior a 0.10 mg/l, generado por la presencia de un registro máximo de 0.447 mg/l que afecto el promedio.

8.3.3 Parámetros Microbiológicos En la Figura No. 35 se presentan los promedios de coliformes fecales en las diferentes estaciones sobre el Río Cauca. Los datos de calidad de agua están relacionados con los caudales que representan una condición típica promedio.

Figura No. 35 COLIFORMES FECALES EN EL TRAMO SALVAJINA - LA VIRGINIA, PARA LA CONDICION TIPICA PROMEDIO

1.0.E+02

1.0.E+04

1.0.E+06

1.0.E+08

1.0.E+10

1.0.E+12

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450D is t a nc ia e n (Km )

Col

iform

es F

ecal

es (N

MP/

100

ml)

1985 - 1990 1991 - 1995 1996 - 1999




19

Entre Hormiguero y Mediacanoa se presenta un aumento de los coliformes fecales para todos los períodos analizados, principalmente debido a las descargas directas de aguas residuales domésticas de la ciudad de Cali. Se pueden observar que los coliformes fecales encontrados en el Río Cauca, para las diferentes estaciones varían entre 10PP

4PP y 10PP

9PP NMP/100 ml, superando el máximo admisible para agua cruda

a ser potabilizada por tratamiento convencional, el cual es de 2000 NMP/100 ml para coliformes fecales según el Decreto 1594/84. Se destaca el hecho de que las bocatomas de las plantas de tratamiento Río Cauca y Puerto Mallarino captan el agua cruda en el tramo de mayor concentración de coliformes fecales (10PP

8PP NMP/100 ml).

En términos generales al analizar los coliformes fecales por períodos se encuentra que siempre se supera los límites permisibles sugeridos en el Decreto 1594/84. El alto grado de contaminación bacteriológica registrada en el Río Cauca refleja un deficiente manejo de excretas y aguas residuales domésticas y representa un riesgo muy alto para la salud humana, lo cual restringe de manera sustancial el uso del recurso.

8.3.4 Parámetros Físicos Analizando la condición típica promedio, los registros de temperatura en el Río Cauca indican variaciones relativamente pequeñas en todas las estaciones, con valores comprendidos entre 19°C y 23°C. En las diferentes estaciones los valores de pH encontrados indican que este parámetro se encuentra dentro del rango típico para fuentes superficiales (5 - 9 Unidades). De la Figura No 36 se puede inferir que tanto la turbiedad como los sólidos totales tienden a incrementarse aguas abajo en el Río Cauca, como consecuencia de las descargas de los tributarios. La turbiedad media en la estación Antes Suárez, presenta valores bajos (<30 UNT), lo cual puede ser un efecto de la sedimentación en el embalse de Salvajina. A partir de esta estación la turbiedad se incrementa, alcanzando en la estación La Virginia un valor medio alrededor de 100 UNT para los períodos 1985 – 1990 y 1991 – 1995, y de aproximadamente 200 UNT para el período 1996 – 1999. En el segundo periodo, se presenta un valor pico de turbiedad en la estación Horrmiguero, el cual esta influenciado por el registro de 930 UNT, en junio de 1998, esta situación puede generase por el aporte generado por el Río Palo, el cual presenta degradación del cauce, generada principalmente por la extracción de material de arrastre. El Río Cauca, para el periodo 1996 y 1999, presenta valores relativamente altos de turbiedad a partir de la estación Antes Río Timba (promedios > 50 UNT). Esta condición limita su uso para la conservación de la vida acuática por la gran cantidad de sólidos que transporta (100 mg/l). La condición promedia en la estación Antes Ovejas son aceptables por cuanto se encuentran por debajo de los límites del Decreto 1594/84, para uso doméstico previo tratamiento convencional.




20

A partir de la estación Antes Timba, los niveles están por encima de la norma (75 UC) en los tres períodos. La estación más critica es Puerto Isaacs con un promedio de 213.8 UC en el último período. Con relación al parámetro de dureza, se puede considerar que el agua del Río Cauca es blanda para los tres períodos analizados, ya que siempre presenta registros inferiores a 73 mg/l. Para el último período inicia en la estación Antes Suárez con una concentración de 27.3 mg/l y se incrementa paulatinamente hacia aguas abajo hasta alcanzar un valor de 64.4 mg/l en La Virginia.

Figura No. 36 LA TURBIEDAD Y SOLIDOS TOTALES EN EL TRAMO SALVAJINA - LA VIRGINIA, PARA LA CONDICION TIPICA PROMEDIO

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Tur

bied

ad (U

NT

0

100

200

300

400

500

600

700

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450D istancia en (Km)

Sólid

os T

otal

es (m

g/l)

1985 - 1990 1991 - 1995 1996 - 1999




21

8.3.5 Iones Principales Las concentraciones de los iones presentes en el agua de las fuentes superficiales varían considerablemente de acuerdo con las condiciones geológicas, climáticas y geográficas. Los valores encontrados para condiciones de caudal medio, para estos parámetros en las estaciones de monitoreo sobre el Río Cauca, se encuentran en el rango de valores normales para aguas superficiales y no generan limitaciones para los usos del agua, según el Decreto 1594 de 1984, para ningún período. Los promedios de cloruros varían entre 3.5 y 11.4 mg/l, el sodio varia entre 4.6 y 16.1 mg/l y el potasio entre 1.1 y 3.1 mg/l.

8.3.6 Otros Parámetros Inorgánicos Los valores registrados para los parámetros inorgánicos monitoreados, asociados con una condición típica promedio, permiten inferir que los sulfuros, floruros y sílice, se encuentran entre los rangos esperados para dichas sustancias en aguas superficiales. Sin embargo, el caso de los cianuros es preocupante el último período un promedio de 1.2 mg/l, ya que solo se tienen datos en la estación Juanchito y los mismos exceden los valores máximos permisibles para agua cruda a ser potabilizada (0.2 mg/l según el Decreto 1594/84). En el caso de los sulfuros, teniendo en cuenta que los valores de pH en todas las estaciones nunca supera las 10 Unidades, aparentemente no representan un riesgo significativo.

8.3.7 Metales En la Figura No. 37 se ilustra la variación a lo largo del Río Cauca de la concentración media de algunos metales pesados, asociando estos datos de calidad de agua con el caudal que refleja una condición típica promedio. El hierro total, presenta promedios que oscilan entre 2.0 y 14 mg/l, en los tres períodos analizados. De la estación Río Timba hacia aguas abajo todas las estaciones presentan valores por encima del límite permisible (5 mg/l) estipulados en el Decreto 1594/84 para el uso agrícola del recurso hídrico fuente, en los dos últimos períodos evaluados. El manganeso se encuentra en un rango entre 0.1 y 1.0 mg/l, para los tres períodos analizados, estando por lo general, por encima del límite estipulado por el Decreto 1594 para uso agrícola (0.2 mg/l). Tanto el hierro como el manganeso generan problemas de tipo estético, cuando se usan para abastecimiento público, además pueden generar un sabor metálico al agua. Sus valores indican una contaminación, para este parámetros, constante a todo lo largo del tramo de estudio y pueden ser consecuencia de las explotaciones mineras del valle geográfico del Río Cauca. Los promedios de la concentración de plomo, para el período 1991 – 1995, encontrados en el tramo comprendido entre Hormiguero y Mediacanoa exceden, en la mayoría de las estaciones, los máximos permisibles para consumo humano (0.05 mg/l según el Decreto 1594/84), lo cual representa un riesgo potencial a la salud, siendo el punto más crítico la Estación Antes Navarro




22

con una concentración promedia superior de 0.2 mg/l para el segundo periodo (1991-1995). Este valor critico está influenciada por un registro de 0.75 mg/l en febrero de 1995.

Figura No. 37 HIERRO, PLOMO Y CADMIO EN EL TRAMO SALVAJINA - LA VIRGINIA, PARA LA CONDICION TIPICA PROMEDIO

0

3

6

9

12

15

18

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Hie

rro

(mg/

l)

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Plom

o (m

g/l)

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450D istancia en (Km)

Cad

mio

(mg/

l Cd)

1985 - 1990 1991 - 1995 1996 - 1999




23

Las concentraciones de cadmio durante el segundo período no superan el límite máximo permisible de 0.01 mg/l para abastecimiento público. Sin embargo, la concentración promedia para el tercer período (1996-1999) se encuentra por encima de este valor, lo cual limita el uso del recurso, a lo largo del tramo en estudio, como fuente de agua cruda para su tratamiento y posterior uso para consumo humano. La concentración promedio de aluminio registrado entre 1985 y 1990, en las estaciones de monitoreo supera el límite permisible (5 mg/l), para uso agrícola y pecuario del Decreto 1594/84. Además puede representar un riesgo si se usa el agua para consumo humano, ya que la concentración de aluminio no debe superar los 0.2 mg/l. Los promedios más críticos se presentaron en las estaciones Antes Timba, Puente La Victoria y Puente La Virginia (aproximadamente 10 mg/l). Entre los años 1991 y 1995, la concentración de este paramento disminuyo a valores inferiores a 0.1 mg/l. En el segundo período se evidencia poca variación en la concentración de plomo, cromo y el cadmio a lo largo del tramo en estudio, que en promedio registra valores inferiores a 0.025 mg/l. Las concentraciones promedio registradas para Cobre, Zinc y Níquel en todas las estaciones están muy por debajo de los límites máximos permisibles para los usos reglamentados por el Decreto 1594/84, el cual estipula un valor de 0.2 mg para cobre, 0.15 mg/l para zinc y 0.2 mg/l para níquel.

8.4 CARACTERIZACION DE LA CALIDAD DEL AGUA DE LOS RIOS TRIBUTARIOS AL RIO CAUCA

8.4.1 Materia Orgánica (DBO BB5BB y DQO) y Oxígeno Disuelto (OD). En la Figura No. 38 se presentan los promedios por periodos (1985-1990, 1991-1995, 1996-1999) del caudal, la DBOBB5 BB y el OD en los Ríos tributarios para las estaciones más cercana a la desembocadura al Río Cauca. En la Figura No 37, los ríos tributarios desde Ovejas hasta Jamundí, presentan las concentraciones de DBOBB5 BB y DQO más bajas de todos los tributarios del tramo Salvajina – La Virginia. Entre los Ríos Zanjón Oscuro y Zabaletas y se destaca por tener los tributarios con mayores concentraciones de materia orgánica. Los Ríos Guabas y Risaralda, presentan concentraciones bajas de materia orgánica, y sobresalen los Ríos Tuluá y La Paila por ser los más contaminados.


Figura No. 38 CAUDAL, DBO5, DQO Y OXIGENO DISUELTO EN LAS FUENTES TRIBUTARIAS AL RIO CAUCA EN EL TRAMO SALVAJINA - LA VIRGINIA (1985 - 1999)

0

10

20

30

40C

auda

l (m3 /s

)2 1 ,7

6 1 ,64 3 , 9

0

40

80

120

160

200

240

DB

O5 (

mg/

l)

2 6 4 ,3 3 1 0 ,39 6 ,8 2 8 5 ,91 3 8 ,3

0

100

200

300

400

500

600

700

DQ

O (m

g/l)

4 6 0 ,7 1 9 2 ,7 3 3 7 ,0

0

2

4

6

8

10

Oxí

geno

Dis

uelto

(mg/

l)

1985 - 1990 1991 - 1995 1996 - 1999 Desv. Estándar PromedioNOTA:Los registros de caudal de los ríos Yotoco, Mediacanoa y Bugalagrande corresponden a los promedios multianuales (Universidad del Valle-CVC, 2000), y los registros de los ríos vijes y Arroyohondo corresponden al Plan de Gestión (CVC, 1997). La información del río Risaralda se tomó de Universidad del Valle - Carder (1993).

Co

pia N

o C

on

trolad

a CV

C

Desembocadura del Río Claro al Río Cauca

Entre Salvajina y la Virginia, considerando los tres periodos es posible inferir que los tributarios de mayor contaminación orgánica (promedios DBOBB5 BB > 30 mg/l y DQO > 100 mg/l) son en su orden: Yumbo, Zanjón Oscuro, Guachal y Cali. Estos cuatro Ríos corresponden a la región más poblada e industrializada, lo cual se asocia con la contaminación de los recursos hídricos. Estos mismos Ríos coinciden con niveles bajos de oxigeno disuelto, presentando registros inferiores a 2 mg/l en los tres períodos analizados. Según el Decreto 1594 de 1984, esta concentración de oxigeno disuelto, limita el uso del recurso para destinación con fines recreativos y para preservación de fauna y flora. Según las estadísticas descriptivas, se tiene que la temperatura que se registra en todas las estaciones de monitoreo presenta poca variabilidad y sus valores oscilan entre 19.2 y 25 °C, que guardan correspondencia con el piso térmico donde se halla cada estación, la hora de toma de muestra y las condiciones geográficas particulares.

8.4.2 Nutrientes Los nutrientes que se encuentran en el agua de los tributarios del Río Cauca en el tramo en estudio son de origen orgánico y provienen de las aguas residuales domésticas e industriales que son descargadas a sus cauces. En la Figura No 39 se observa que en los tres períodos evaluados ninguno de los tributarios supera el límite admisible para nitratos estipulado por el Decreto 1594 de1984 (10 mg/l cuando el recurso se destina para abastecimiento previo tratamiento convencional). En el período 1996 – 1999, se registraron las concentraciones en promedio más altas de nitratos, destacándose los ríos La Vieja, Zabaletas, Guabas, Guachal y Sonso con concentraciones menores a 0.9 mg/l.


Figura No. 39 NITRATOS Y NITRITOS EN LOS RIOS Y QUEBRADAS TRIBUTARIOS AL RIO CAUCA EN EL TRAMO SALVAJINA - LA VIRGINIA (1985 - 1999)

0

10

20

30

40

Cau

dal (

m3 /s)

2 1 ,76 1 ,6

4 3 ,9

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

Nitr

atos

(mg/

l)

0 .0

0 .1

0 .2

0 .3

Nitr

itos (

mg/

l)

(1985-1990) (1991-1995) (1996-1999)

0 , 3 0 , 4 0 ,4 1 , 0 ,4 0 ,2

Desv. Es tándar Promedio

NOT A:Los regist ros de caudal de los ríos Yotoco , M ediacanoa y Bugalagrande corresponden a los prom edios m ult ianuales (Universidad del Valle-CVC, 2000), y los regist ros de los ríos v ijes y Arroyohondo corresponden al P lan de Gest ión (CVC, 1997). La inform ación del río Risaralda se t om ó de Universidad del Valle - Carder (1993).

Co

pia N

o C

on

trolad

a CV

C

Los ríos tributarios en los tres períodos evaluados registraron concentraciones bajas de nitritos que en general no superan 0.4 mg/l como promedio, este valor puede considerarse normal en fuentes superficiales (Figura No. 38). Se destacan por tener los promedios más altos los ríos Cali, Arroyohondo, Yumbo, Cerrito, Zabaletas, Sonso y Morales. No obstante, éstos Ríos no superan el límite admisible establecido por el Decreto 1594 de 1984 (1 mg/l cuando el recurso se destina para abastecimiento previo tratamiento convencional). En general se puede estimar que para el período 1996 – 1999 los 31 Ríos tributarios no tienen problemas de contaminación por nutrientes y se pueden clasificar en el rango de contaminación ligera a moderada según Hernández (1994).

8.4.3 Coliformes Totales y Coliformes Fecales En al Figura No 40, se puede apreciar que durante el período 1985 – 1999 los promedios de las concentraciones de Coliformes Fecales y Totales se hallan por encima de los valores admisibles como fuente de agua para consumo humano estipulados en el Decreto 1594 de 1984 (2 x 10PP

3PP

NMP/100ml para coliformes fecales y 2 x 10PP

4PP NMP/100ml para totales), lo cual implica que

todos los Ríos tributarios al Cauca, presentan un riesgo microbiológico alto. En cuanto a coliformes totales sobresale el Río Cali, con una concentración media de 6.9 x 10PP

20PP

NMP/100 ml, lo cual se debe a que gran parte de las agus residuales de la ciudad de Cali drenan a su río tutelar. Para coliformes fecales sobresales los ríos Zanjón Oscuro, La Paila, Tuluá, Palo, La Vieja, Guadalajara, Bugalagrande, Morales, Sonso y Cali que registraron en los primeros períodos promedios por encima de 1 x 10 PP

9PP NMP/100 ml (Figura No. 39).

En general la mayoría de los ríos tienen una concentración de coliformes fecales, para el último período (1996-1999) por encima de 1 x 10PP

6PP NMP/100 ml, superando la norma del Decreto

1594/84 (2 x 10 PP

3PP NMP/100 ml), lo que podría estar relacionado con el vertimiento de aguas

residuales domésticas y la escorrentía de zonas dedicadas a la ganadería.

8.4.4 Parámetros físicos En la Figura No. 41 se presentan los valores promedio de caudal, turbiedad y sólidos suspendidos, de los Ríos tributarios al Río Cauca, para los períodos 1985-1990, 1991-1995 y 1996-1999. La turbiedad en la desembocadura de los Ríos Ovejas, La Quebrada, Claro, Palo, Jamundí, Vijes, Mediacanoa, Piedras, Riofrio, Paila, la Vieja y Risaralda, tiende a incrementarse entre los años 1985 y 1999. Este mismo comportamiento presenta la concentración de sólidos suspendidos en los Ríos Ovejas, La Quebrada, Claro, Cali, Vijes, Amaime, Zabaletas, Yotoco, Tuluá, Bugalagrande, Morales y la Paila. Esto podría ser una consecuencia de la deforestación en las cuencas y el incremento de las descargas de aguas residuales.


Co

pia N

o C

on

trolad

a CV

C

Figura No. 40 CAUDAL Y COLIFORMES FECALES EN LOS RIOS Y QUEBRADAS TRIBUTARIOS AL RIO CAUCA EN EL TRAMO SALVAJINA - LA VIRGINIA (1985 - 1999)

0

1 0

2 0

3 0

4 0

Cau

dal (

m3 /s)

2 1 , 76 1 , 6

4 3 , 9

1.0E+00

1.0E+03

1.0E+06

1.0E+09

1.0E+12

1.0E+15

Col

iform

es F

ecal

es (N

MP/

100

ml)

(1985-1990) (1991-1995) (1996-1999) Desv. Estándar Promedio

NOTA:Los registros de caudal de los ríos Yotoco, Mediacanoa y Bugalagrande corresponden a los promedios multianuales (Universidad del Valle-CVC, 2000), y los registros de los ríos vijes y Arroyohondo corresponden al Plan de Gestión (CVC, 1997). La información del río Risaralda se tomó de Universidad del Valle - Carder (1993).

Co

pia N

o C

on

trolad

a CV

C

Figura No. 41 CAUDAL, TURBIEDAD Y SOLIDOS SUSPENDIDOS EN LAS FUENTES TRIBUTARIAS AL RIO CAUCA EN EL TRAMO SALVAJINA - LA VIRGINIA (1985 - 1999)

0

10

20

30

40

Cau

dal (

m3 /s)

2 1 ,76 1 ,6

4 3 ,9

0

50

100

150

200

250

300

350

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bied

ad (U

NT

4 4 5 ,2 3 8 9 ,7 2 0 5 ,4 6 4 4 ,5 2 3 3 ,2 1 7 4 ,2 3 4 4 ,8 4 2 7 ,5 3 3 5 ,8 2 5 4 ,3

0

200

400

600

800

1000

Sólid

os S

uspe

ndid

os(m

g/l)

(1985-1990) (1991-1995) (1996-1999)

2 1 2 1 ,6 1 9 2 1 ,6 2 6 0 3 ,6 6 5 5 ,7 1 1 9 7 ,6

Desv. Estándar Promedio

NOTA:Los registros de caudal de los ríos Yotoco, Mediacanoa y Bugalagrande corresponden a los promedios multianuales (Universidad del Valle-CVC, 2000), y los registros de los ríos vijes y Arroyohondo corresponden al Plan de Gestión (CVC, 1997). La información del río Risaralda se tomó de Universidad del Valle - Carder (1993)

Co

pia N

o C

on

trolad

a CV

C



31

Como una aproximación de la situación actual, se analizó el comportamiento de la turbiedad y los sólidos suspendidos en el período 1996-1999. En este aspecto, se puede deducir que los Ríos Ovejas, La Teta, Palo, Claro, Cali, Vijes, Amaime, Zabaletas, Tuluá, Bugalagrande, y Paila, presentan valores promedio de turbiedad superiores a 150 UNT. Según el RAS –2000, una fuente de agua con estas características esta catalogada como de calidad muy deficiente. El Río la Teta, es el afluente con la máxima turbiedad en el último período 1996-1999, registrando un promedio mayor a 300 UNT, lo cual puede ser una consecuencia de la minería que constituye el principal problema de su cuenca. Analizando los sólidos suspendidos en el período 1996-1999, se puede deducir que los ríos Ovejas, La Teta, Palo, Amaime, Zabaletas, Tuluá, Bugalagrande, Paila y la Vieja, presentan valores promedio de sólidos superiores a 200 mg/l. El Río Zabaletas, es el afluente que presenta la máxima concentración de sólidos suspendido, con un promedio superior a 800 mg/l, para el período 1996 – 1999. Esta situación puede generarse debido a la alteración del lecho del Río para la extracción del material de arrastre. Los ríos Quinamayó, La Quebrada,Yotoco y Piedras tienen una concentración baja de sólidos suspendidos (<25 mg/l) lo cual permite el máximo nivel de preservación de la fauna y la flora acuática (EPA, 1976). Según las estadísticas descriptivas, se tiene que la temperatura que se registra en todas las estaciones de monitoreo presenta poca variabilidad y sus valores oscilan entre 19.2 y 25 °C, que guardan correspondencia con el piso térmico donde se halla cada estación, la hora de toma de muestra y las condiciones geográficas particulares. En cuanto al color hay que destacar los ríos Zabaletas, Guachal y La Paila, que doblan el límite máximo permisible (75 unidades según el Decreto 1594/84 para cuando el recurso se usa para consumo humano previo tratamiento) presentando promedios mayores a 150 unidades. Las cuencas de estos ríos bañan extensas zonas agrícolas y adicionalmente reciben las aguas residuales del procesamiento de vegetales, como las aguas mieles del café y las descargas residuales de los ingenios azucareros y de la industria química.

8.4.5 Metales Pesados El hierro es el metal más abundante en las aguas de los ríos tributarios, y puede ser una consecuencia de la contaminación natural originada por la escorrentía sobre suelos ricos en este metal o por las descargas de aguas industriales principalmente de la minería. En la Figura No. 42, se observa que en el último período, 18 de los 31 tributarios presentan promedios de hierro por encima de los valores estipulados por el Decreto 1594/84, el cual



32

Figura No. 42 CAUDAL, HIERRO, CADMIO Y NIQUEL EN LOS RIOS Y QUEBRADAS TRIBUTARIOS AL RIO CAUCA EN EL TRAMO SALVAJINA - LA VIRGINIA (1985 - 1999)

0

10

20

30

40C

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l (m3 /s

)2 1 ,7

6 1 ,64 3 ,9

0

5

1015

20

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Fe)

4 5 .51 8 ,3 1 3 1 ,7 1 2 ,3 5 4 ,3 2 6 ,4 2 3 ,1

0.000

0.005

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0.025

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l Cd)

0 , 0 2 0 , 0 2 0 , 0 5 0 , 0 1 2 0 , 0 6

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0.04

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mg/

l Ni)

(1985-1990) (1991-1995) (1996-1999)

0 ,0 6 0 ,1 1 0 ,1 0 ,0 5

Desv. Estándar PromedioNOTA:Los registros de caudal de los ríos Yotoco, Mediacanoa y Bugalagrande corresponden a los promedios multianuales (Universidad del Valle-CVC, 2000), y los registros de los ríos vijes y Arroyohondo corresponden al Plan de Gestión (CVC, 1997). La información del río Risaralda se tomó de Universidad del Valle - Carder (1993).

Co

pia N

o C

on

trolad

a CV

C



33

presenta un valor admisible (5. 0 mg/l) Hay que destacar los Ríos Tuluá y Desbaratado ya que tienen los valores promedios más altos (40 mg/l) El manganeso es otro de los metales que se encuentra, en 18 de los tributarios, por encima de los límites recomendados por el Decreto 1594/84 para destinar el recurso al uso agrícola. Se destaca el Río Desbaratado por tener el promedio más alto con 1.6 mg/l. Los registros de las concentraciones de plomo en los Ríos tributarios indican que estos nunca han superado los 5.0 mg/l estipulados por el Decreto 1594 de 1984, por lo que según este decreto no existe restricción para destinar el recurso a uso agrícola por plomo. Para el períodos 1996 – 1999, la concentración promedio de cadmio en los ríos Cerrito, Vijes, Yotoco, Morales, Amaime y Yumbo, supera el valor admisible (0.01 mg/l) para la destinación agrícola del recurso según el Decreto 1594/84. Para el período 1996 – 1999, 26 de los 31 tributarios, registran concentraciones promedio de níquel superior al valor admisible (0.02 mg/l) estipulado por el Decreto 1594/84 para la destinación agrícola del recurso. Se destacan los ríos Guachal y Zabaletas por tener registros de concentraciones de níquel superiores a 0.06 mg/l. En los ríos Yumbo , Cerrito, Desbaratado, Vijes y Yotoco se han registrado concentraciones de cromo por encima del valor admisible (0.05 mg/l) para destinar el recurso para consumo humano y (0.1 mg/l) para uso agrícola según el Decreto 1594/84. En los 31 ríos tributarios, la concentración de cobre y zinc generalmente no sobrepasan los valores admisibles estipulados en el Decreto 1594/84 para la destinación agrícola del recurso.

8.5 CARACTERIZACION DE LAS DESCARGAS MUNICIPALES E INDUSTRIALES EN LA CUENCA DEL RIO CAUCA.

Se realizó un análisis de las descargas municipales e industriales que vierten aguas residuales a la cuenca del Río Cauca. Este análisis se efectuó en términos de DBOBB5 BBpara los municipios y de sólidos suspendidos y DBOBB5 BB para las industrias.

8.5.1 Descargas Municipales La contaminación por materia orgánica se ha incrementado con el tiempo, como se ilustra en la Figura No. 43. Esto puede estar relacionado con el crecimiento de la población, el desarrollo de las industrias dentro de las ciudades y la inexistencia de sistemas de tratamiento de aguas residuales.




34

Figura No. 43 VARIACION DE LA CARGA CONTAMINANTE (DBO BB5 BB) DE LOS

MUNICIPIOS

De los 33 municipios que vierten sus aguas residuales a la cuenca del Río Cauca solo tienen planta de tratamiento Ginebra, Roldanillo, Guacarí, Toro y la Unión; están en construcción las de los municipios de Cerrito y Cali. Candelaria y Zarzal cuentan con diseños. Tienen estudio de factibilidad: Jamundí, Tuluá y San Pedro.

Vista General de la PTAR de Cali

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

Ca li O tr o s M u n ic ip io s

DB

O5

(Ton

/día

) 1 9 7 91 9 9 51 9 9 71 9 9 81 9 9 9




35

8.5.2 Descargas Industriales Analizando la Figura No 44 se puede observar que en el primer periodo (1985 –1990), las industrias vertieron a la cuenca del Río Cauca aproximadamente 71.0 Ton/día de DBOBB5 BB de las cuales las empresas que generaban mayor contaminación eran los ingenios, las industrias químicas, de alimentos y bebidas. Este aporte contaminante se incrementó a 101.9 Ton/día de DBOBB5., BBpara el periodo 1991-1995. Entre 1996-1999, las industrias disminuyeron su aporte contaminante a aproximadamente a 82.6 Ton/día de DBOBB5 BB, aunque, los ingenios azucareros, las industrias papeleras, de alimentos & bebidas continúan presentando el mayor aporte contaminante. En la Figura No 45 se puede observar que en el primer período (1985 –1990) las industrias vertieron a la cuenca del Río Cauca aproximadamente 136.2 Ton/día de sólidos suspendidos, de las cuales las empresas que generaban mayor contaminación eran la industrias papeleras y los ingenios. Esta situación no tuvo un gran cambio en el período de 1991-1995, ya que las industrias aportaron aproximadamente 138.0 Ton/día de sólidos suspendidos y los ingenios azucareros y las industrias papeleras continuaban presentado el mayor aporte contaminante. Para el período de 1996 a 1999 las industrias diminuyeron su aporte contaminante aproximadamente a 65.4 Ton/día de sólidos suspendidos, aunque los ingenios azucareros y las papeleras, continuaban siendo las empresas de mayor aporte.

Figura No. 44 CARGA CONTAMINANTE PROMEDIO VERTIDA EN LA CUENCA DEL RÍO CAUCA EN TÉRMINOS DE DBO5 (1985-1999)

05

101520253035404550

INGENIOS P AP ELERAS LICORERAS INDUSTRIASQUIMICAS

ALIM. Y BEB. OTRASINDUSTRIAS

CURTIEMBRES

DB

O5 (

Ton

/día

)

1985-1990 1991-1995 1996-1999Nota: En otras industrias se han agrupado las empresas de textiles, construccion, metalmecanicas, baterias, transporte, llantas, empaques, vidrios, plásticos y confección.




36

Es importante anotar que entre 1991 y 1999, los ingenios azucareros, las industrias papeleras, de licores, las curtiembres y las agrupadas en alimentos y bebidas, vienen presentando una disminución de contaminación. En cambio las empresas de químicos y las agrupadas en “otras industrias” han aumentado el aporte de carga en términos de sólidos suspendidos y DBOBB5 BB para este mismo periodo. Las Figuras No 44 y 45 permiten evidenciar que las industrias que presentan el mayor impacto en la cuenca del Río Cauca son: los ingenios azucareros, las papeleras y de alimentos y bebidas.

• Análisis de las Industrias que Vierten Directamente al Río Cauca Entre los tributarios directos del Río Cauca se encuentran 12 empresas entre papeleras, ingenios azucareros, industrias químicas y de alimentos. De acuerdo con la Figura No 46 las industrias papeleras s on las que más carga contaminante, en términos de DBOBB5 BB, vierten al Río Cauca, seguidas por los ingenios azucareros y las industrias alimentos y bebidas. Las industrias papeleras han disminuido su contaminación, expresada en DBOBB5 BB , con el transcurso del tiempo, pasando de 29.8 Ton/día en el primer período a 10.5 Ton/día en el último período (1996 – 1999). Igual comportamiento presenta las industrias de alimentos y bebidas, las cuales pasan de aproximadamente 2.0 Ton/día a 0.5 Ton/día de DBOBB5 BB entre 1985 y 1999.

Figura No. 45 CARGA CONTAMINANTE PROMEDIO VERTIDA EN LA CUENCA DEL RÍO CAUCA EN TÉRMINOS DE SÓLIDOS SUSPENDIDOS (1985-1999)

05

1015202530354045505560

INGENIOS PAPELERAS LICORERAS INDUSTRIASQUIMICAS

ALIM. Y BEB. OTRAS INDUSTRIAS CURTIEMBRES

Sólid

os S

uspe

ndid

os (T

on/d

ía)

1985-1990 1991-1995 1996-1999Nota: En otras industrias se han agrupado las empresas de textiles, construccion, metalmecanicas, baterias, transporte, llantas, empaques, vidrios, plásticos y confección.




37

Con lo que respecta a los ingenios azucareros, esta industria presenta un leve incremento de la carga contaminante expresada en términos de DBO BB5 BB entre el segundo y tercer periodos. Igual comportamiento se observa para las empresas agrupadas en “otras industrias”. La Figura No 47 muestra que la industria papelera es la que más carga contaminante vierte directamente al Río Cauca en términos de sólidos suspendidos, aunque esta concentración viene disminuyendo entre 1985 y 1999, pasando de 48.4 Ton/día a un poco menos de la mitad (20.5 Ton/día). En términos de carga de DBOBB5 BB y sólidos suspendidos la industria papelera, de químicos y de alimentos y bebidas, vienen disminuyendo la contaminación con el transcurso del tiempo. Esto es el resultado de las políticas de seguimiento y control establecidas por la CVC, las cuales han generado como respuesta del sector industrial implementación de sistemas de tratamiento de sus aguas residuales.

8.6 CONSOLIDADO DE APORTE CONTAMINANTE VERTIDO AL RÍO CAUCA La Figura No 48 ilustra la evolución de la carga contaminante para el Río Cauca en términos de DBOBB5 BB para los períodos 1985 - 1990; 1991 - 1995 y 1996 - 1999 de los tramos Salvajina- Hormiguero; Hormiguero- Mediacanoa y Mediacanoa - La Virginia. Este ultimo tramo se

Figura No. 46 CARGA CONTAMINANTE PROMEDIO EN TÉRMINOS DE DBO5 VERTIDA DIRECTAMENTE AL RIO CAUCA (1985 – 2000)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Ingenios Pap eleras A limenticias Otras Industrias Ind. Quimicas

DB

O5 (

Ton

/día

)

1985 - 1989 1990 - 1994 1995 - 2000

29.84

Nota:En o tras indus trias s e han agrupado las empres as relacionadas con materiales de cons trucción .




38

subdivide en dos (Mediacanoa- Anacaro y Anacaro - La Virginia), debido al impacto contaminante que presenta el Río La Vieja. Esta fuente se encuentra en el limite interdepartamental de Valle, Quindio y Risaralda, área en la cual, la CVC no tiene jurisdicción. En la Figura No 48 se ilustra una reducción del aporte contaminante del tramo Hormiguero- Mediacanoa, generado por las medidas de control y vigilancia desarrolladas por la CVC en los últimos 15 años en las industrias de la zona. Estas medidas permitieron pasar de 211.5 Ton/día de DBOBB5 BB en el primer período a 157 Ton/día de DBOBB5 BB en los últimos años, reduciendo 54.5 Ton/día. En el tramo Salvajina- Hormiguero se presentó una carga de DBOBB5 BB de 14.7 Ton/día en el primer período que aumento a 28.5 Ton/día entre 1996 y 1999. Igual comportamiento presenta el tramo Mediacanoa- Anacaro ya que pasó de 24.7 Ton/día de DBOBB5 BB entre 1985 a 1990 a 83.5 Ton/día en el último período. El tramo Anacaro – La Virginia, la contaminación esta representada principalmente por el aporte del Río La Vieja. La cuenca de este Río se encuentra ubicada en el área de jurisdicción de la CARDER y la CRQ. El Río la Vieja recibe parte de las descargas los Departamentos del Valle, Risaralda y Quindio, generando con el transcurso del tiempo un aumento en la carga contaminante, aproximadamente 12.1 Ton/día de DBOBB5 BB a 35.4 Ton/día entre 1985 y 1999.

Figura No. 47 CARGA CONTAMINANTE PROMEDIO EN TÉRMINOS DE SOLIDOS SUSPENDIDOS VERTIDA DIRECTAMENTE AL RÍO CAUCA

(1985 – 2000)

02468

10121416182022242628

Ingenios Papeleras Alimenticias Otras Indus trias Ind. Quimicas

Sólid

os S

uspe

ndid

os (T

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ía)

1985 - 1989 1990 - 1994 1995 - 2000

48.45

Nota:En otras indus trias se han agrupado las empresas relacionadas con materiales de cons trucción.




39

8.7 ESTIMATIVO DE LA CONDICION ACTUAL

8.7.1 Río Cauca • Tramo Antes Suarez – Hormiguero Como una aproximación a la condición actual, se analizan los registros de los parámetros en el período 1996 – 1999. Las condiciones típicas de invierno, promedio y verano presentan registros que indican que el río en este tramo presenta un oxigeno disuelto, por encima del limite estipulado por el Decreto 1594 de 1984. En cuanto a la DBO5 es posible inferir que en este tramo presenta una contaminación orgánica baja, con valores alrededor de 2.0 mg/l. • Tramo Hormiguero – Mediacanoa Como una aproximación a la condición actual, se analizan los registros de los parámetros en el período 1996 – 1999. Esta condición indica que para las condiciones típicas de invierno, promedio y verano, en el Río Cauca existen limitaciones para la recreación por contacto primario y secundario, y para preservación de fauna y flora según el Decreto 1594/84, debido a que el oxigeno disuelto del Río es inferior al límite permisible.

Figura No. 48 COMPORTAMIENTO DE LA DBO5 EN EL RÍO CAUCA POR TRAMOS (1985 -1999)

0

50

100

150

200

250

Salvajina - Hormiguero Hormiguero - Mediacanoa Mediacanoa - Anacaro Anacaro - La Virginia

DB

O5 (

Ton

/día

)

1985 - 1990 1991 - 1995 1996 - 1999

Mediacanoa – La Virginia




40

De igual manera, la condición actual en este tramo muestra un Río Cauca con un nivel de contaminación orgánica que varia entre 2.0 y 12.0 mg/l, considerando las condiciones típicas de inverno, promedio y verano. • Tramo Mediacanoa – La Virginia Como una aproximación a la condición actual, se consideran los registros de los parámetros en el período 1996 – 1999. En este aspecto el Río Cauca en este tramo, presenta a nivel espacial una leve recuperación, aunque en promedio el oxígeno disuelto es todavía inferior al límite reglamentado por el Decreto 1594/84, para uso recreacional y para la preservación de la fauna y la flora. Para la DBOBB5 BB la condición actual en el Río Cauca muestra a lo largo del tramo una contaminación orgánica con valores que decrecen desde 6.2 mg/l en Mediacanoa hasta 5.2 mg/l en La Virginia. Aunque es importante anotar que los valores antes mencionados, corresponden a una condición promedio del parámetro, por lo tanto, se debe considerar que en el Río Cauca se han registrado valores puntuales superiores a 14 mg/l de DBOBB5 BB en estaciones como Riofrio. 8.7.2 Ríos Tributarios En la Figura No 49 se presenta el aporte de carga en términos de porcentaje de DBOBB5 BB de los Ríos tributarios al Cauca. Para el período más reciente (1996 – 1999) los 31 tributarios aportaron en promedio al Río Cauca entre Salvajina y La Virginia, una carga orgánica medida como DBOBB5 BB de 258 Ton/día. Los Ríos que vierten la mayor contaminación de tipo orgánico en su orden son: Tuluá, Guachal, La Paila, La Vieja, Palo y Cali, juntos aportan el 85% de la carga total. La Figura No. 50 se presenta la distribución porcentual de la carga contaminante en términos de Sólidos Suspendidos de los Ríos tributarios al Cauca. Los 31 tributarios al Río Cauca aportaron en promedio durante el período comprendido entre 1996 y 1999, una carga de sólidos suspendidos de 4855 Ton/día. Los Ríos que vertieron la mayor cantidad de sólidos en suspensión en su orden son: La Vieja, Ovejas, Tuluá, Palo, Bugalagrande y Timba, los cuales, aportan el 74% de la carga total.

8.7.3 Municipios Analizando la condición actual, en el período 1999 - 2000 los municipios vertieron a la cuenca del Río Cauca una carga contaminante en términos de DBOBB5 BB de 145.3 Ton/día, de las cuales el 66% corresponde a las descargas de la ciudad de Cal (Figura No 51).




41

Figura No. 50 PORCENTAJE DE SOLIDOS SUSPENDIDOS APORTADO POR LOS AFLUENTES AL RIO CAUCA EN EL TRAMO SALVAJINA – LA VIRGINIA

(1996 – 1999)

Àmaime 132,1 ton/día

3%Cali

9,0 Ton/día1%

Bugalagrande 342,7 ton/día

7%Ovejas 497,2 ton/día

10%

Paila 187,8 ton/día

4%

La Vieja 1714,8 ton/día

35%

Otras 487,8 Ton/día

10%

Palo 398,6 Ton/día8%

Guachal 172,0 Ton/día

4%

Tuluá 460,8 ton/día

9%

Timba 228,4 ton/día5%

La Teta 105,7 ton/día2%

Claro 78,4 Ton/día

2%

Figura No. 49 PORCENTAJE DE DBO5 APORTADO POR LOS AFLUENTES AL RIO CAUCA EN EL TRAMO SALVAJINA – LA VIRGINIA

(1996 – 1999)

Ovejas 3,8 Ton/día1%

Palo 14,8 Ton/día6%

Jamundi 4,8 Ton/día

2% Cali 10,1 Ton/día4%

Otras 27,0 Ton/día10%La Vieja 26,3

Ton/día10%

Bugalagrande 5,2 Ton/dia

2%

Guachal 58,0 Ton/día22%

Tuluá 72,1 Ton/día29%

Paila 36,2 Ton/día14%




42

Figura No. 51 PORCENTAJE DE CARGA CONTAMINANTE EN TERMINOS DE

DBO BB5 BBVERTIDA POR LOS MUNICIPIOS (1999-2000)

Panorámica del Río Cauca en su paso por la ciudad de Cali Otros municipios que presentan un aporte significativo en términos de DBOBB5 BB son Palmira con 10.96 Ton/día, Cartago con 9.39 Ton/día y Tuluá con 7.12 Ton/día. Es importante anotar que

Cartago 9.39Ton/día6%

Florida 1,68 Ton/día1%

Jamundí 2,23 Ton/día2%

Otros Municipios 10,94 Ton/día

9%

Yumbo 2.98 Ton/día2%

Tuluá 7,12 Ton/día5%

Buga 2,8 Ton/día2%

Palmira 10,96 Ton/día7%

Cali 97.2 Ton/día66%




43

estos municipios son los que están más altamente poblados y presentan un mayor desarrollo económico, lo cual puede ser la causa de su elevado aporte contaminante.

8.7.4 Industrias Se estima que la Figura No 52 se presenta el aporte contaminante de las empresas monitoreadas por la CVC, para el año 2000. En esta figura, es posible observar que las industrias aportaron aproximadamente 43.6 Ton/día de DBOBB5 BB. Este aporte estuvo influenciado principalmente por las descargas de las industrias de alimentos y bebidas, los ingenios azucareros y las papeleras. Aproximadamente 23.4 Ton/día de sólidos suspendidos fueron aportados por las industrias en el año 2000, esta carga estuvo influenciada principalmente por el aporte de las empresas de alimentos y bebidas, la industria química, los ingenios azucareros y las papeleras (Figura No 53).

8. 7.5 Análisis integral el aporte de los tributarios al río Cauca entre 1995 y 1999 La Figura No 53, tiene la intención de ilustrar el impacto de la carga contaminante en términos de DBOBB5 BB, sobre la concentración del oxigeno disuelto del Río Cauca, considerando una condición típica de invierno, promedio y verano, en el tramo Salvajina - La Virginia.

Figura No. 52 CARGA ORGÁNICA PROMEDIO EN TERMINOS DE DBO BB5 BB VERTIDA EN LA CUENCA DEL RÍO CAUCA (CVC, 2000)

P ap eleras 6 ,2 7 T o n /día

1 4 %

In gen io s 9 ,3 6 T o n /día

2 1 %Q uim icas

3 ,0 4 T o n /dia7 %

A lim en t o s 2 0 ,0 6 4 T o n /dia

4 7 %

L ico reras 0 ,7 9 T o n /día

2 %

O t ras In dust r ias 2 ,2 9 T o n /día

5 %

Curt iem bres 1 ,8 3 T o n /día

4 %


Figura No. 53 IMPACTO DE LA CARGA DE DBO5 PROMEDIO VERTIDA POR LOS TRIBUTARIOS EN LA CONCENTRACION DE OXIGENO DISUELTO EN EL RIO CAUCA (1998 - 1999)

0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0

7 0 0

8 0 0

0 50 100 1 50 20 0 25 0 30 0 3 50 4 00 45 0

Cau

dal e

n la

s Es

taci

ones

(m3 /s

)

D e s c a r g a s C a li - Yu m b o

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0

Abs c is a (Km )

Car

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BO

5 (T

on/d

ía)

0

1

2

3

4

5

6

7

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g/l)

O D

C ond Inv. C ond P rom . C ond V er.

Co

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on

trolad

a CV

C



45

En esta figura se puede apreciar que la curva de oxigeno disuelto cambia según la condición típica y que esta variación se hace mas notoria en el tramo Hormiguero – Mediacanoa. Entre las estaciones Hormiguero y Mediacanoa, para la condición típica de verano, presentan concentraciones de oxigeno disuelto inferiores a 1.0 mg/l, que asciende a valores de 2.5 mg/l en la condición típica de invierno. En general el Río Cauca, para las tres condiciones típicas, presenta un aumento en los niveles de la curva de oxígeno disuelto hasta la estación Antes Timba, esto se genera debido al efecto de aireación que presenta el río en esta zona y el reducido aporte contamínate de las pequeñas poblaciones y la industria. Entre la estación La Balsa y Hormiguero, para las tres condiciones típicas, se aprecia una reducción de la concentración de oxígeno disuelto en el Río Cauca ubican las descarga de algunos ríos tributarios que reducen la concentración de oxígeno disuelto en el Río Cauca. Esta situación puede generarse por el progresivo aumento de la contaminación de origen municipal e industrial vertida a las fuentes tributarias. En Hormiguero y Vijes, para las tres condiciones típicas, este parámetro desciende sustancialmente, ya que el río entra a la zona mas industrializada del Valle Geográfico. Desde Yotoco hasta la Virginia se evidencia una leve recuperación del río, que se ve reflejada en un incremento del oxígeno disuelto, aunque el valor máximo registrado en el tramo es de aproximadamente 3 mg/l. Como se observa la Figura No 53, cuando el Río Cauca pasa por la ciudad de Cali, recibe los aportes más contaminantes, esto hace que la concentración de oxígeno disminuya incluso por debajo de los niveles mínimos estipulados por el Decreto 1594/84, para varios de los usos del recurso hídrico. Los ríos que más carga contaminante en términos de DBOBB5 BB aporta al río Cauca son: Guachal, Tuluá, La Vieja y Paila, este comportamiento puede presentarse debido a que en las proximidades de estos cauces se encuentran grandes centros poblados y zonas industriales. Con lo que respecta a las industrias, las papeleras, presentan un mayor aporte contaminante, esta situación puede generarse como consecuencia del aumento de la producción y posiblemente a que sus sistemas de tratamiento de aguas residuales diseñados y construidos no remueven con eficiencia la concentración de contaminantes presentes. Con lo que respecta a las descargas de la ciudad de Cali, el colector General, es el que presenta el mayor aporte contaminante. Analizando la Figura No 54, para el período 1998 – 1999, se estima que la carga contaminante de DBOBB5 BB vertida directamente al Río Cauca en el tramo entre Salvajina y el municipio de La Virginia asciende a 243.8 Ton/día, de las cuales el 59.0 % llega a través de 31 Ríos tributarios debido al vertimiento de las diferentes descargas (domésticas, industriales, etc.), el 4 % es descargado directamente por 12 industrias y el 37% corresponde al aporte directo de los municipios de Cali, Zarzal, Obando, Bolívar y Vijes .




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8.8 CONCLUSIONES • Teniendo en cuenta las limitaciones de información de campañas de muestreo, realizadas

específicamente para calibración y verificación de modelos de simulación para el control de la contaminación del Río Cauca, es necesario utilizar los resultados del manejo de información de los últimos 15 años, con el propósito de apoyar el proceso de construcción de las bases de datos para tal fin.

• El Río Cauca viene presentando, en los últimos 15 años, una tendencia a desmejorar la

calidad del agua en los tramos Salvajina - Hormiguero y Mediacanoa – La Virginia, generando bajos niveles de oxígeno disuelto, debido probablemente al incremento en la contaminación orgánica, microbiológica y por sólidos suspendidos.

• Teniendo en cuenta la calidad del agua del Río Cauca la zona en estudio, se puede dividir en

tres tramos: Salvajina – Hormiguero, Hormiguero – Mediacanoa y Mediacanoa – La Virginia.

El primer tramo, Salvajina – Hormiguero se caracteriza por presentar una mejor calidad del agua, por cuanto la concentración promedia de oxigeno disuelto, en condición típica de verano, se encuentra alrededor de 6.0 mg/l, siendo superior al valor admisible de 5.2 mg/l (Decreto 1594/84). Esto se debe a que los Ríos tributarios vierten cargas orgánicas relativamente bajas generadas por poblaciones menores.

Figura No. 54 DISTRIBUCIÓN DE LA CARGA CONTAMINANTE VERTIDA DIRECTAMENTE POR LOS TRIBUTARIOS AL RÍO CAUCA EN EL TRAMO

SALVAJINA – LA VIRGINIA(1998 –1999)

D e s c a r g a s C a l i 8 7 . 8 T o n / d í a

3 6 %

In d u s t r i a s 8 . 9 T o n / d í a

4 %

M u n i c i p i o s 1 . 9 T o n / d í a

1 %

R í o s T r i b u t a r i o s

1 4 5 T o n / d í a5 9 %




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En este tramo la carga orgánica (DBOBB5 BB) vertida se incrementó de 14.7 Ton/día, en el período 1985- 1990 a 20.5 Ton/día en el período 1996- 1999 a causa del crecimiento de la población y la escasa inversión en sistemas de tratamiento de aguas residuales.

El segundo tramo, Hormiguero – Mediacanoa, se presenta la condición más crítica en la calidad del agua debido a un descenso en la concentración del oxígeno disuelto (promedio inferior a 1.0 mg/l de OD para la condición típica de verano) como consecuencia de los vertimientos de residuos industriales y municipales ubicados en el sector. En este tramo la carga orgánica (DBOBB5 BB) se redujo de 211.0 Ton/día, en el período 1985 – 1990, a 154.5 Ton/día en el período 1996- 1999, esto puede ser una consecuencia de las medidas de control ejercidas por la CVC en esta área. El tercer tramo Mediacanoa – La Virginia se caracteriza por ser la zona de recuperación del Río, ya que la concentración de oxígeno disuelto se incrementa desde valores inferiores de 1.0 mg/l hasta 3 mg/l, para condición típica de verano, en la medida que el Río avanza hacia La Virginia. Esto se debe a la disminución de las descargas contaminantes en este tramo y al proceso de depuración natural del Río. Sin embargo es de destacar que la carga orgánica (DBOBB5 BB) promedio se incrementó de 36.9 Ton/día en el período 1985 – 1990 a 118 Ton/día en el período 1996 – 1999. Esta situación obedece principalmente al reducido número de sistemas de tratamiento de aguas residuales y parte de la carga contaminante de los Departamentos del Valle, Risaralda y Quindio que llega al Río Cauca a través del Río La Vieja.

• Los niveles analizados de oxígeno disuelto en el tramo Hormiguero – La Virginia, son por lo

general inferior al valor mínimo requerido para la conservación de la fauna y la flora, según los registros de los años 1985 a 1999 (Decreto 1594/84). Es importante anotar que los valores antes mencionados, corresponden a una condición promedio del parámetro, por lo tanto, se debe considerar que en el Río Cauca han registrado valores puntuales de condiciones anaerobias en estaciones como: Antes Navarro, Puerto Isaacs, Paso de la Torre, Vijes, Yotoco y Mediacanoa.

• Los niveles promedio actuales de coliformes fecales, en condición típica de verano, se

hallaron siempre por encima de los máximos admisibles establecidos por el Decreto 1594/84 en todo el tramo en estudio, lo cual limita el uso para abastecimiento humano y recreativo.

• Para el período 1998 – 1999 la carga contaminante de DBOBB5 BB vertida directamente al Río

Cauca en el tramo Salvajina – La Virginia fue 243.8 Ton/día. El 59 % de esta carga llegó a través de 31 Ríos tributarios, el 4% fue descargado directamente por 12 industrias, el 35 % fue vertido por la ciudad de Cali y el 2% correspondió a las descargas de los municipios de Zarzal, Obando, Bolívar y Vijes.

• Las actividades de monitoreo y control ejercidas por la CVC, particularmente en las

industrias, han originado una disminución importante en los vertimientos de aguas residuales




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industriales. Por el contrario, las descargas de aguas residuales domésticas provenientes de los municipios se han incrementado en el tiempo. La situación mas critica continua siendo las descargas de aguas residuales de la ciudad de Cali.

8.9 RECOMENDACIONES • Es conveniente garantizar la actualización continua de la base de datos desarrollada en el

Proyecto de Modelación del Río Cauca (PMC), incorporando la información que se genere en el futuro, de tal manera que facilite la consolidación del conocimiento de la evolución espacial y temporal de la calidad del agua del Río Cauca y sus tributarios.

• Es necesario que en la formulación de un plan de muestreo de la calidad del agua para el Río

Cauca y sus tributarios se definan estrategias especificas para los parámetros críticos en lo relacionado con las frecuencias, los sitios de muestreo y los métodos analíticos.

• Es importante profundizar en el estudio de las fuentes de contaminación, que afectan la

calidad de agua del Río Cauca en el tramo Salvajina – La Virginia., con el fin de conocer y comprender el comportamiento de algunos parámetros de calidad de agua.

• Se recomienda realizar programas de muestreo con fines específicos para la calibración y

verificación de modelos de simulación, preferiblemente para períodos cortos de tiempo, en condiciones estables del río. Este monitoreo debe hacerse simultáneamente en el Río Cauca y los principales ríos tributarios y descargas de aguas residuales.

• Puesto que la ciudad de Cali es uno de los mayores contaminantes del Río Cauca, resulta

necesario la puesta en operación de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Cañaveralejo (PTAR), y continuar desarrollando programas de control de la contaminación de las aguas residuales de la capital del Departamento del Valle.



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